BR112012010829B1

BR112012010829B1 - Produtos metálicos resistentes à corrosão e método de produção de um produto ferroso

Info

Publication number: BR112012010829B1
Application number: BR112012010829-8A
Authority: BR
Inventors: Antonino Giorgio Cacace
Original assignee: Cladinox International Limited
Priority date: 2009-10-22
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2021-03-30
Also published as: JP2013508163A; CA2775208A1; AU2010309568A1; US20120202088A1; JP5982285B2; IN2012DN03390A; EP2490839B1; US20150151512A1; WO2011048364A1; PL2490839T3; EP2490839A1; BR112012010829A2; RU2588929C2; NZ599627A; US9005767B2; RU2012120911A; KR20120106723A; WO2011048362A1; CA2775208C; CN102712025B

Abstract

produtos metálicos resistentes à corrosão uma barra [b1-b23] é fornecida compreendendo um corpo [c, 1-10, 110a, 122, 62] de aço sólido e um revestimento [j] de uma liga compreendendo aço inoxidável, ligas de níquel-cromo, níquel-cobre e cobre-níquel. o revestimento pode ser composto de uma tubo quadrado no qual o corpo é inserido com uma interface [z] na qual o revestimento fica aderidoao corpo quando a barra é aquecida e laminada ou transformada de outra forma num produto ferroso [f, r, 120, 123]. pelo menos um elemento [ea, et, em] composto de uma massa de varredura de alumínio, titânio ou magnésio, finamente divididos, é colocada no tubo adjacente ao corpo e separada da interface. os elementos são vantajosamente comprimidos em briquetes os quais varrem o oxigênio do ar residual na interface para prevenir a oxidação do revestimento na interface. o tubo pode ser fechado para evitar que os gases de fora da barra penetrem na interface. alternativamente, confiança pode ser depositada nos briquetes para varrer o oxigênio do ar residual e também do ar atmosférico e gases do forno antes que eles possam penetrar na interface. os extremos da barra são aquecidos antes que o tubo alcance uma temperatura na interface na qual se inicia a oxidação. os brinquetes de alumínio ou magnésio [ea, em] derretem antes da barra alcançar sua temperatura de laminação e um elemento adicional [ea] de aço ao carbono finamente dividido pode então ser inserido entre estes briquetes e o corpo de aço para evitar que o metal derretido penetre na interface. num tubo aberto, um elemento adicional [eu] composto de cloreto de amônio ou uréia pode ser inserido entre o briquete de aço ao carbono e o corpo de aço. o elemento adicional se dissocia a uma temperatura mais baixa para limpar gases residuais da interface. os elementos podem ser colocados diretamente no tubo ou num cartucho [60.60g] o qual é subsequentemente soldado ao tubo.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] Esta invenção se refere a um processo para a fabricação de produtos metálicos resistentes à corrosão e a produtos produzidos a partir do processo. A invenção tem aplicação particular, mas, não exclusiva aos produtos que incluem um corpo de aço suscetível à corrosão aderido a um revestimento composto de aço inoxidável ou liga de níquel- cromo, ou liga de níquel-cobre ou cobre-níquel.

[002] A susceptibilidade à corrosão do que é comumente chamado simplesmente de “aços” que são mais frequentemente usados na indústria não deveriam requerer discussão adicional. Pelo contrário, as propriedades resistentes à corrosão dos aços inoxidáveis e das ligas anteriormente mencionadas são igualmente bem conhecidas. Esta invenção se aplica, em princípio, a qualquer produto que seja composto de um corpo de aço que seja significativamente mais susceptível à corrosão do que o aço inoxidável ou as ligas anteriormente mencionadas e que é susceptível de ter aplicado a ele um revestimento destes materiais pelas técnicas descritas neste documento. Nesta especificação, o termo “aço” usado sozinho se referirá a tal aço a menos esteja claro a partir do contexto que isto não é pretendido. Em particular, se pretende que o termo “aço” deve cobrir os que comumente se chamam aço ao carbono. De acordo com a convenção, e conforme usado neste documento, o termo “aços ao carbono” cobre vários graus de aços ao carbono, incluindo aços doces, aços de engenharia de baixa liga e aços de micro-liga.

[003] Os termos “aço inoxidável”, “liga níquel- cromo” e “liga níquel-cobre” são nomes que são bem conhecidos na indústria metalúrgica e aplicados geralmente a uma faixa de ligas contendo, respectivamente, quantidades de cromo, níquel e cromo, e cobre e níquel significativas. Numa liga níquel-cobre existe mais níquel do que cobre ao contrário de “ligas cobre-níquel” na quais as proporções de níquel e cobre são invertidas.

[004] As faixas de ligas sob cada um dos quarto nomes aparecem em listas disponíveis dos maiores produtores das mesmas incluindo Outokumpu, Allegheny Ludlum, Special Metals Corporation (proprietários das marcas registradas Monel para ligas níquel-cobre e Inconel para ligas níquel- cromo), Haynes International Inc (proprietários das marcas registradas Hastelloy para ligas níquel-cromo) e Columbia Metals Ltd. Além disso, as ligas em cada faixa estão cobertas por padrões emitidos sob os nomes das respectivas ligas e estabelecidos por organizações de normas internacionais tais como ASTM (SOCIEDADE AMERICANA PARA ENSAIOS DE MATERIAL) e JSA (ASSOCIAÇÃO DE NORMAS JAPONESAS) e sistemas de classificação de material tais como UNS Sistema de Numeração Unificado). Como se tornará evidente, um aspecto essencial da invenção é o fornecimento de meios para evitar a oxidação dos metais mencionados nas respectivas ligas quando eles são aquecidos durante a fabricação de produtos ferrosos que são revestidos com as ligas. Conforme usado aqui, os três termos se destinam a cobrir estas ligas nas quais a oxidação dos metais citados é evitada ou pelo menos reduzida no transcurso da produção de tais produtos ferrosos de acordo com as técnicas da presente invenção. Para anulação de dúvidas, se pretende que as ligas às quais esta invenção se aplica incluam, mas, não se limitem a: Aço inoxidável: austeníticos incluindo ASTM A304 (UNS S30400), ASTM 316 (UNS S31600), ASTM XM-29 (UNS S24000), ASTM XM-28 (UNS S24100); duplex incluindo UNS S32101, S32304, S32205, S32760 e 32750.

[005] Ligas níquel-cromo: ASTM B637 (UNS N06002) e ASTM B564 (UNS Nl0276). Ligas níquel-cobre: ASTM B865 (UNS N05500) e ASTM B166 UNS N06600). Ligas cobre-níquel: UNS C70600 e UNS C71500.

[006] Nesta especificação, as seguintes abreviaturas são usadas com o objetivo de evitar repetição excessiva: SS = Aço inoxidável NiCr = níquel-cromo NiCu = níquel-cobre CuNi = cobre-níquel RT = Faixa Inicial de Temperatura de Laminação RTa = RT para: SS/NiCr austenítico: 1230-1280°C RTd = RT para: SS/NiCu/CuNi duplex/ferrítico: 1100 1200°C FD = "finamente dividido” no sentido definido abaixo.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[007] Na discussão dos fundamentos da invenção, é útil se referir às séries de invenções cobertas por patentes pedidas por Cacace et al. Estas patentes e os processos descritos nisto estão citados neste documento como as patentes e processos “Cacace antigos”. A mais recente destas parece ser a família de patentes que inclui USP N° 6706416.

[008] As patentes Cacace antigas tratam essencialmente com a produção de produtos longos tais como barras de reforço para concreto (doravante citadas como “rebars”) incluindo um núcleo de aço doce e tendo um revestimento de aço inox. Estas ‘rebars’ são produzidas a partir de barras compostas de uma camisa de aço inoxidável preenchida com briquetes de aparas de aço. As barras podem ser aquecidas e laminadas em ‘rebars’ acabadas tendo as propriedades desejáveis e o baixo custo do aço doce, porém, o qual tem um revestimento de aço inoxidável para uma resistência à corrosão substancialmente aumentada. Numa leitura cuidadosa destas patentes está claro que a consecução de uma aderência metalúrgica satisfatória na interface entre o revestimento de aço inoxidável e o núcleo de aço tem sido problemática. A origem do problema é a ocorrência de oxidação a temperaturas elevadas do cromo no aço inoxidável na interface. Existem várias fontes potenciais de oxigênio que provocam esta oxidação. Uma fonte é o oxigênio residual no ar que permanece nos briquetes e na camisa depois da barra ser formada. Uma segunda fonte é o oxigênio atmosférico que entra na barra através dos seus extremos, particularmente depois de ser aquecida. Isto pode acontecer quando a barra esfria depois que ele é retirado do forno, fazendo com que a pressão do gás dentro da barra caia abaixo da pressão atmosférica. Pode ocorrer também que a barra seja aquecida devido ao gradiente térmico entre o núcleo e o revestimento muito mais quente. Como um resultado, uma brecha se desenvolve entre o núcleo e o revestimento e esta é agravada ainda mais pela expansão térmica do aço inoxidável, a qual é maior do que aquela do aço doce. Uma terceira fonte potencial de oxigênio é a oxidação residual (ferrugem) que está presente na superfície das partículas de aparas aço doce que compõem as briquetes. Na ausência de medidas preventivas, esta oxidação reage com o carbono que, conforme a temperatura aumenta, se propaga para fora do aço doce para formar CO (monóxido de carbono) e CO2 (dióxido de carbono). Tanto o CO como o CO2 podem causar oxidação significativa do aço inoxidável em temperaturas elevadas.

[009] No processo descrito em USP 6706416 este problema tem sido tratado pelo uso de aditivos duplos os quais são misturados com as partículas de aparas antes dos briquetes serem formadas. Os exemplos operacionais do primeiro destes aditivos são o cloreto de amônia em pó (NH4CI) e a uréia. Quando a barra é aquecida, este se decompõe evidentemente em forma gasosa a uma temperatura abaixo da qual a oxidação do aço inoxidável é significativa. Estes gases estão sob pressão no interior quente da barra e agem para deslocar o oxigênio residual. O primeiro passo é empregado junto com a ação do segundo aditivo. Este segundo aditivo, o exemplo operacional do qual é alumínio, se torna cada vez mais reativo conforme a temperatura aumenta acima daquela na qual o cloreto de amônia ou uréia tem se decomposto completamente. O alumínio reage com o oxigênio na ferrugem para formar óxido de alumínio e também com qualquer oxigênio que entrar na barra desde a atmosfera, evitando assim a oxidação do cromo.

[0010] Na USP 6706416 está expresso que “tanto NH4Cl e a uréia geram volumes consideráveis de gases redutores na faixa de temperatura de 200°C até aproximadamente 500°C”. Um enunciado similar aparece na USP 5676775 na qual é sugerido o uso de um simples aditivo como NH4Cl e uréia. Estes enunciados são imprecisos na medida em que eles sugerem que NH4Cl e uréia geram gases que reduzem óxidos de Cr na barra. De fato os agentes mencionados envolvem nitrogênio (N2), hidrogênio (H2) e cloro (Cl2). O diagrama de Ellingham para a reação de metais para formar óxidos indica que estas substâncias não se devem reduzir a óxidos de cromo nas condições existentes na barra. O peticionário agora acredita que é mais provável que sua evolução crie uma pressão de gás positiva na barra. Os gases são assim levados para fora da barra e, no processo, impulsionam o ar residual para fora da barra.

[0011] Desse modo, a partir de uma temperatura bem abaixo de 500° C, a quantidade de oxigênio atmosférico na barra diminuiria até estar provavelmente perto de zero. As fontes remanescentes de oxigênio na barra seriam o óxido de ferro na superfície das aparas e o ar que entra através dos extremos da barra depois do NH4Cl e a uréia serem gastos.

[0012] Como enunciado na USP 6706416, o óxido de ferro das aparas se combina com o carbono derivado das aparas de aço doce para formar primeiro CO2 e depois, em temperaturas mais altas, CO. Este processo começa a ocorrer numa escala significativa a uma temperatura consideravelmente baixa, tal vez 300° C. O CO2 está oxidando o Cr e, ao contrário do que é enunciado na USP 6706416, o diagrama de Ellingham mostra que o CO deve estar reduzindo óxidos de Cr somente acima de 1225°. As temperaturas na barra na interface entre o núcleo e a camisa nem sempre podem exceder de maneira uniforme esta temperatura de transição porque está muito próxima das temperaturas (1260 - 1280° C) na qual o revestimento das barras com SS austenítico normalmente sai do forno. Isto poderia dever-se às variações de temperatura dentro da barra ou devido aos períodos de imersão no forno serem insuficientes. A reação redutora de CO pode então nem sempre forte o suficiente para executar uma redução completa, resultando numa camada micrograficamente visível de óxidos de Cr dispersos sobre a superfície de SS. Uma camada de óxido, mais concentrada, ou mesmo contínua ocorreria se a temperatura de transição não é alcançada completamente, resultando ainda em menor aderência na interface e possivelmente em falha do produto.

[0013] Na USP 6706416, alumínio, o segundo metal que é adicionado à barra, então se conta com ele para assegurar a redução ou prevenção de óxidos de Cr conforme as temperaturas se elevam depois do NH4CI ou uréia são gastos.

[0014] Levando em consideração as revelações nas patentes anteriores, está claro que, nos processos descritos a esse respeito, cada agente redutor por si só é insuficiente para evitar a formação de óxidos de Cr que impedem a adesão subseqüente da camisa de SS ao núcleo.

[0015] Também parece claro que, para uma barra aberta composta de briquetes de aço doce granulado, como usado nos processos anteriores, é essencial que ambos aditivos, quer dizer, NH4Cl ou uréia, e alumínio devam estar bem dispersos através dos grânulos. Em qualquer caso, pode ser concluído que, para uma adesão adequada entre a camisa de SS e o núcleo de aço ao carbono, é necessário evitar, na medida do possível, a formação de óxidos de Cr na interface desde o começo do aquecimento até a camisa ficar aderida ao núcleo.

[0016] Existem desvantagens potenciais significativas para usar aparas como matéria prima para o núcleo no processo anterior descrito acima.

[0017] Numa operação de fabricação a escala integral, pode ser difícil manter uma fonte confiável de aparas de um grau em particular numa situação na qual é necessário que o produto final cumpra com um padrão e especificação internacional.

[0018] Além do mais, é óbvio que maquinário especializado caro, parte do qual é descrito em USP 5088399, é necessário para a preparação das aparas e das barras no processo anterior. Além disso, devido ao projeto do seu forno, a maioria das usinas de laminação estabelecida não pode laminar a partir de barras redondas. Não é fácil contemplar maquinário que será capaz de produzir barras que compreendem aparas comprimidas e tenha uma forma de seção transversal que não seja redonda. Ademais, o tamanho, e especialmente o comprimento, das barras, pelo menos aqueles descritos nas patentes anteriores, é muito pequeno. Há somente um número limitado de usinas de laminação existentes que estão em condições de laminar barras de semelhante pequeno comprimento e incluso menos que possam também laminar a partir de uma barra redonda. Isto é parcialmente devido a que os fornos existentes são do tipo propulsor projetado para manusear barras quadradas. Barras redondas exigem fornos do tipo viga oscilante. O uso de pequenas barras é provavelmente para resultar no processo de laminação sendo ineficiente devido a que as usinas de laminação modernas estão projetadas para laminar barras cada vez mais compridas para melhorar a produtividade. Embora em princípio o tamanho e comprimento das barras que compreendem aparas comprimidas pode ser aumentado, e o formato mudado, os problemas técnicos envolvidos para conseguir maquinário adequado para este propósito bem podem ser insuperáveis.

[0019] Outro problema inerente ao processo anterior descrito acima, também absolutamente evidente é que os gases desenvolvidos pelo NH4Cl e uréia devem necessariamente ser expelidos. Aparentemente a barra é aberta por esta razão. Isto está expresso em USP 5124214, não obstante isso sugere o uso de uma tampa para fechar os extremos da barra. Todavia, esta patente está datada antes do uso de quaisquer aditivos como descrito acima. Além disto, embora esta patente contenha também uma sugestão que o tubo possa ser vedado pela aplicação de uma pasta grafite nos extremos do núcleo, isto seria impraticável.

[0020] A pasta se tornaria rapidamente friável e porosa com a umidade na pasta sendo rapidamente afugentada. Isto faria o grafite desmoronar e consequentemente não mais formar a barreira pretendida. Além disso, o grafite reagiria com o aço nas briquetes a uma temperatura de aproximadamente 1000° C, formando efetivamente ferro fundido derretido e seria completamente ineficaz na redução de óxidos de Cr.

[0021] USP 5676775 revela somente uma barra aberta. Na USP 6706416, uma barra experimental é revelada a qual contém somente alumínio como um aditivo. Embora esta barra esteja descrita como fechada, está dotada em cada extremo com um furo de ventilação para permitir que os gases escapem da barra. Os furos de ventilação foram fechados com solda depois da barra ser retirada do forno. Levando em consideração o que tem sido dito acima, o peticionário acredita que estes furos de ventilação não evitariam que o oxigênio atmosférico residual causasse a oxidação do Cr na barra a temperaturas mais baixas, antes do aditivo de alumínio se tornar ativo.

[0022] Um objetivo da invenção é fornecer uma barra compreendendo um corpo de aço sólido e um revestimento composto de aço inoxidável, ou de uma liga de níquel-cromo, níquel-cobre ou cobre-níquel no qual a oxidação que interfere com a aderência entre o revestimento e o corpo de aço no produto acabado é reduzida, ao menos na extensão de fornecer um produto acabado comercialmente aceitável.

[0023] ENUNCIADOS DA INVENÇÃO

[0024] Nesta especificação o termo “varrer o lixo” significa a remoção de oxigênio gasoso, a diferença de “redução” o qual implica a retirada de oxigênio de um composto que contém oxigênio como um dos seus componentes.

[0025] De acordo com a invenção, existe uma barra fornecida compreendendo um corpo de aço sólido, um elemento de revestimento que está composto de uma liga selecionada do grupo de ligas que compreende aço inoxidável, níquel- cromo, níquel-cobre e cobre-níquel e que está posicionado de forma que existe uma interface entre o corpo e o elemento do revestimento na qual o elemento de revestimento e o corpo se tornam aderidos quando a barra é aquecida e trabalhada para formar um produto ferroso, meios de prevenção para excluir gases da interface que são capazes de causar oxidação do cromo, níquel ou cobre no elemento de revestimento na interface, o meio de prevenção incluindo uma massa de metal de varredura disposto para varrer os gases oxidantes na interface.

[0026] Além disso, de acordo com a invenção, é fornecido um método para produzir um produto ferroso, incluindo os passos para fornecer uma barra compreendendo um corpo de aço sólido, um elemento de revestimento que está composto de uma liga selecionada do grupo de ligas que compreende aço inoxidável, níquel-cromo, níquel-cobre e cobre-níquel e que está posicionado de forma que existe uma interface entre o corpo e o elemento do revestimento na qual o elemento de revestimento e o corpo se tornam aderidos quando a barra é aquecida e trabalhada para formar um produto ferroso, meios de prevenção para excluir gases da interface que são capazes de causar oxidação do cromo no elemento de revestimento na interface, o meio de prevenção incluindo uma massa de metal de varredura disposto para varrer os gases oxidantes na interface, o método incluindo o passo de aquecimento da barra de tal maneira que o metal de varredura é aquecido a uma temperatura na qual se torna ativo para varrer os gases oxidantes na interface antes que a liga da interface alcance uma temperatura na qual óxidos de cromo, níquel ou cobre possam se formar, e trabalhando a barra de forma que o elemento de revestimento e o corpo fiquem aderidos na interface.

[0027] Numa forma da invenção o elemento de revestimento forma pelo menos uma parte de um envoltório fechado no qual o corpo e a massa de metal de varredura estão localizadas e as quais evitam que os gases fora da barra penetrem na interface.

[0028] Num aspecto da invenção o metal de varredura é selecionado a partir do grupo compreendendo alumínio, titânio, magnésio e uma liga de magnésio e alumínio.

[0029] Numa forma da invenção, o metal de varredura está composto de alumínio, magnésio ou uma liga dos mesmos que derrete antes da barra alcançar uma temperatura na qual é trabalhado, e um elemento é fornecido que compreende uma massa de aço finamente dividido localizada no envoltório entre o corpo e a massa de metal de varredura.

[0030] Num outro aspecto da invenção, o elemento de revestimento forma pelo menos uma parte de um envoltório no qual o corpo e a massa de metal de varredura estão localizadas, e um elemento é fornecido o qual compreende cloreto de amônio ou uréia localizado no envoltório entre o corpo de aço e a massa de metal de varredura.

[0031] Num aspecto da invenção, a massa de metal de varredura compreende uma primeira parte composta de alumínio, titânio, magnésio ou uma liga dos mesmos e uma segunda parte composta de titânio.

[0032] Num aspecto da invenção, o envoltório está composto de uma primeira parte na qual o corpo está localizado, e uma segunda parte na qual a massa de metal de varredura é inserida antes que as duas partes sejam unidas.

[0033] Num aspecto da invenção, a massa de metal de varredura está localizada numa posição que está separada da interface.

[0034] A massa de metal de varredura é vantajosa na forma de um briquete ou elemento similar de metal compactado em forma finamente dividida tal como partículas, granulado, fita, curvas ou similares. Igualmente, os elementos compostos de aço, cloreto de amônio e uréia estão também na forma de briquetes ou compactações similares. As vantagens do uso de um metal em tal forma no lugar de sólido é que a proporção de área de superfície para peso do mesmo é aumentada, aumentando assim a eficácia do metal para reagir com, ou varrer, qualquer oxigênio na barra. Se comprimido a uma alta densidade, tais briquetes são relativamente impermeáveis ao ar ou gases quando frios. Porém, quando eles são aquecidos até abaixo do seu ponto de fusão, eles se tornam porosos e reagentes aos gases quentes, desse modo varrendo efetivamente os gases internos ou o ar que entra na barra. Eles funcionam assim como o que pode ser chamado de filtros de varredura localizados na barra numa posição adjacente às partes do elemento de revestimento e o corpo de aço que se tornam aderidos juntos.

[0035] A invenção inclui ademais um produto ferroso que é produzido por um método, ou a partir de uma barra, como descrito e reivindicado neste documento.

[0036] É útil nesta descrição fazer referência à “energia livre de formação de óxido” (doravante FEOF). Discussões úteis deste termo estão disponíveis na Internet e outros lugares. No contexto atual, a FEOF fornece uma medida de se, a qualquer temperatura dada, o metal do qual um elemento na barra está composto, será oxidado em detrimento do cromo, níquel ou cobre no elemento de revestimento e assim evitar a oxidação dos mesmos. Uma ilustração esquemática da FEOF de vários metais aparece no diagrama de Ellingham para a reação dos metais para formar óxidos, disponível também na Internet e outros lugares. No diagrama de Ellingham pode ser visto rapidamente que os metais têm uma FEOF inferior ao cromo, níquel ou cobre até as temperaturas de laminação de revestimento de barras com qualquer uma das ligas selecionadas destes metais que incluem cálcio (Ca), magnésio (Mg), lítio (Li), urânio (U), alumínio (Al), titânio (Ti), silicone (Si), vanádio (V), zircônio (Zr) e manganês (Mn). Devido a considerações tais como perigo no manuseio, radiatividade, etc., muitos destes podem não ser úteis para o propósito da presente invenção exceto, tal vez em aplicações especializadas. Muitos dos metais citados podem também ser caros demais para serem economicamente úteis. Todavia, o peticionário acredita que atualmente o magnésio, alumínio e titânio em particular, e também possivelmente lítio, podem ser industrialmente úteis para a fabricação de produtos de acordo com a presente invenção. O uso de outros metais citados não está necessariamente descartado.

DESCRIÇÃO DAS INCORPORAÇÕES DA INVENÇÃO

[0037] A invenção é tratada adicionalmente com referência aos desenhos anexos nos quais:

[0038] As Figuras 1 a 5, 11 e 12, e 14 a 24 mostram vistas da seção transversal de um ou ambos extremos de uma barra;

[0039] A Figura 6 é uma vista esquemática de um arranjo de aquecimento para as barras;

[0040] As Figuras 7 e 8, 25 a 27, e 29 são vistas da seção transversal de exemplos de

[0041] produtos que podem ser fabricados a partir das barras;

[0042] As Figuras 9, 10 e 28 são vistas da seção transversal de barras no curso da preparação.

[0043] No trabalho realizado pelo peticionário até o presente em relação ao desenvolvimento da invenção, as barras têm sido compostas de corpos de núcleo de aço ao carbono e um revestimento de aços inoxidáveis duplos A304 SS e UNS S32101 e S32304. As incorporações da invenção descrita neste documento estão então focadas sobre tais barras. Todavia, considerando que o níquel e cobre tem uma FEOF mais alta do que o cromo, o peticionário acredita que as técnicas desta invenção podem ser aplicadas com sucesso sem uma modificação significativa para a fabricação de produtos incluindo um corpo com núcleo de aço que está revestido com ligas de níquel-cromo, níquel-cobre ou cobre- níquel.

[0044] Nos desenhos, exceto conforme explicado doravante, cada barra B compreende um corpo sólido ou núcleo C de aço ao carbono ou qualquer grau adequado de aço que seja de forma geral mais susceptível à corrosão do que aço inoxidável. O núcleo C está alojado num elemento de revestimento o qual, nos exemplos atuais, está na forma de uma camisa J, que, em alguns casos pode incluir uma parte central J1 que está composta de aço inoxidável e uma parte externa 12 que está composta de aço doce. Em outros casos, a camisa pode ser composta integralmente de SS. O SS pode ser de qualquer grau adequado, incluindo ASTM 316, A304 ou um dos aços inox na faixa dupla. Existe assim em cada barra uma zona Z na qual existe uma interface entre partes justapostas do núcleo C e a camisa que se tornam aderidas juntas quando a barra é aquecida.

[0045] Cada barra está dotada de meios preventivos para a exclusão de gases desde a interface na zona Z que são capazes de causar oxidação do cromo na camisa J. Os meios preventivos incluem uma massa composta de pelo menos um metal de varredura. O metal é normalmente, mas, não essencialmente fornecido na forma de um elemento tal como um briquete o qual é genericamente rotulado E nos exemplos a seguir e o qual está localizado na camisa adjacente a pelo menos um extremo do nucleio C e é assim deslocado desde a interface entre as partes justapostas na zona Z.

[0046] Com relação aos metais que compõem os elementos tratados neste documento, a abreviatura ‘FD’ se refere a tais metais numa forma dividida finamente incluindo, conforme apropriado, aparas, fitas, pó, fio e a assim chamada lã de aço, granalha assim como aparas no sentido no qual o último termo citado é entendido comumente por aqueles especializados na técnica e como usado nas patentes anteriores.

[0047] Nos exemplos tratados doravante, um barra típico será de seção transversal quadrada e de 150 mm x 150 mm de tamanho na seção transversal e poderia ser entre 6 e 14 metros de comprimento. Contudo, todas estas dimensões são somente a guisa de exemplo e as barras podem ser de qualquer comprimento e tamanho adequados. Isto poderia normalmente ser determinado pelo comprimento e tamanho de barras disponíveis comercialmente e tubos que são usados para os núcleos e camisas.

[0048] Várias técnicas são conhecidas, ou têm sido sugeridas, para a aplicação de revestimento de metal a um núcleo de aço. Antes de ser tratado de acordo com os métodos revelados neste documento, uma barra pode ser preparada por qualquer técnica adequada. No caso atual, uma ou mais chapas, vantajosamente, mas, não essencialmente de SS duplo, podem ser envolvidas ao redor de um núcleo de aço e as bordas adjacentes das chapas soldadas juntas. Um exemplo de tal barra é mostrado na seção transversal na Figura 28 e é considerada atualmente ser o arranjo ótimo para a preparação de barras numa situação de produção e ao mesmo tempo mantendo no mínimo as despesas de capital numa planta especializada. Aqui, um núcleo quadrado C tem sido colocado num elemento com forma de canal 100 de SS que tem sido dobrado ou laminado antecipadamente a partir de uma chapa única. Inicialmente, o elemento 100 está em justaposição com três faces do núcleo. Depois da colocação do núcleo, os flanges 101 do elemento 100 são dobrados ao redor da quarta face do núcleo de forma que as bordas 102 estejam em suporte recíproco. Estas bordas estão soldadas juntas como indicado em 103. Numa situação de alta produção, uma tira de SS pode ser alimentada a partir de uma bobina através de uma planta de tubos convencional a qual transforma a tira numa forma acanalada tendo um perfil que é essencialmente similar àquele do elemento 100. A barra está colocada no canal e os dois flanges estão dobrados ao redor da barra e soldados juntos em estágios adicionais na planta de tubos.

[0049] O núcleo também pode ser inserido num tubo de SS pré-formado por meio de qualquer técnica adequada incluindo, vantajosamente, uma ou outra das técnicas reveladas na especificação que acompanha o pedido de patente internacional apresentado em conformidade com o pedido de patente provisório australiano N° 2009 905 130 e intitulado “Barras para a Produção de Produtos Metálicos”.

[0050] A Figura 1 mostra um extremo de uma barra B1 na qual os extremos da camisa se sobrepõem aos extremos do núcleo. Um elemento simples Et é colocado contra o extremo do núcleo. Uma chapa 14 está localizada no tubo 12 contra o extremo externo do elemento Et e soldada no local para selar o tubo. Neste exemplo, o extremo oposto da barra está disposto de modo similar de forma que a camisa J forma um invólucro fechado de metal no qual o núcleo e Et estão localizados e os quais atuam como um meio preventivo que exclui os gases para fora da barra evitando que penetrem dentro da zona Z. Estes gases incluem gases do forno e gases atmosféricos. No exemplo atual, o elemento Et está composto de titânio (Ti) em qualquer forma FD adequada e compactado num briquete antes da inserção na barra. Na Figura 2, a chapa 14 não é usada. No lugar disso, uma tampa pré-formada ou cúpula é usado. A tampa pode ser fabricada por repuxamento profundo a partir de uma chapa. O elemento Et é compactado convenientemente ou inserido na tampa antes da soldagem da tampa no extremo 12 da camisa. Tal tampa é menos propensa a falhar durante a laminação do que as soldas na chapa do extremo 14.

[0051] Fazendo referência à Figura 6, o forno Fn é dotado de bobinas de indução incluindo um primeiro conjunto, indicado esquematicamente em I1 e I2, que num primeiro estágio aquece rapidamente os extremos da barra até o elemento Et alcançar a temperatura de pelo menos 500° C e de preferência 800° C enquanto o restante da barra, e em particular a parte que compreende a parte de aço inoxidável Jl, permanece abaixo da temperatura na qual óxidos de cromo se formam na superfície da camisa na zona Z. Mesmo à temperatura mais baixa, o Ti adere fortemente tanto com nitrogênio e oxigênio, os principais gases dos quais o ar é composto, formando óxidos estáveis e nitretos. O Ti varre assim ativamente estes gases atmosféricos da zona Z para formar seus óxidos sólidos equivalentes e nitretos em cada extremo de barra, deixando somente quantidades mínimas de gases inertes tais como argônio (Ar). Considerando a quantidade de Ar normalmente presente no ar, resulta neste estágio um vácuo parcial, provavelmente de ao redor de 19 mm de Hg.

[0052] Um segundo conjunto de bobinas de indução 13 é ativado junto com as bobinas I1 e I2 para aquecer a barra inteira para RT. Durante esta fase, o aquecimento do aço ao carbono no núcleo faz ele se descarburizar. Na ausência do Ti, o carvão liberado dessa forma reagiria com qualquer óxido de ferro na superfície do núcleo, formando inicialmente CO2 e depois, a temperaturas mais altas, CO junto com algum C. Ambos CO2 e CO ambos oxidariam o cromo no SS. O Ti, contudo, tem uma FEOF mais baixa do que o Cr assim ele reduz o Cr. O Ti se combina deste modo com qualquer oxigênio, incluindo esse do óxido de ferro, e evita a formação de óxidos de Cr ou reduz qualquer um que tiver se formado.

[0053] Nesta especificação, qualquer sugestão que a oxidação é ‘prevenida’ ou ‘reduzida’ está destinada a significar que a oxidação é prevenida ou reduzida na extensão em que o processo resulta num produto que é industrialmente útil. As pessoas especializadas na técnica reconhecerão que é provavelmente impossível esperar que a oxidação seja evitada ou reduzida num sentido absoluto.

[0054] Numa disposição alternativa, os elementos Et podem ser aquecidos por vários queimadores de gás ou óleo de alta capacidade que estão localizados adjacentes ao forno principal no qual a barra inteira é aquecida posteriormente. O forno principal pode ser um forno de indução conforme já descrito ou também pode ser um forno que queima óleo ou gás.

[0055] A barra aquecida B1 é levada para uma usina para laminação dentro de um produto longo tal como uma ‘rebar’ (barra de reforço) mostrada em seção transversal em R na Figura 7 ou uma barra chata F mostrada na Figura 8. Claramente, produtos ou outras formas adequadas e tamanhos poderiam ser produzidas pelos processos e a partir de barras reveladas neste documento.

[0056] Fazendo referência novamente à Figura 1, enquanto a camisa permanece completamente intacta e portanto selada contra a entrada de ar atmosférico, não existe chance então que o ar atmosférico possa entrar na barra B1 através dos seus extremos como resultado do resfriamento que ocorre quando a barra é retirada do forno. Depois que a barra tiver passado através de outras tantas plataformas de laminação como forem necessárias para assegurar que a camisa está aderida ao núcleo, os extremos da barra agora mais alongada que incorporam as partes que alojam os restos de Et são cortadas.

[0057] Uma razão pela qual Ti é selecionado para Et neste exemplo inicial é porque ele tem um ponto de fusão que é mais alto do que o RT. Então não há necessidade de fazer qualquer provisão para mantê-lo separado do núcleo como é o caso com Al e Mg e alguns dos outros metais que podem ser usados, como discutido abaixo. Não obstante o elevado ponto de fusão de Ti, os óxidos que ele forma na barra são absorvidos dentro do metal Ti de forma que a formação de óxidos adicionais não é inibida. O caso é diferente quando Al e Mg estão na fase sólida, Ti assim é capaz de reagir continuamente com qualquer oxigênio que se formar na barra enquanto ela estiver sendo aquecida. O Ti então não precisa derreter com o objetivo de funcionar como um varredor eficiente de oxigênio. Além disso, Ti é reativo mesmo em baixas temperaturas. Como é o caso com Al e Mg, aparas de titânio secas e limpas (adequadas para fazer briquetes) estão rapidamente disponíveis devido a seu alto valor intrínseco. Isto evita a necessidade de uma planta de processamento de sucata para limpar e secar aparas tal como é requerido nos processos descritos nas patentes anteriores.

[0058] Uma vantagem do processo atual é que o aço do núcleo pode ser redondo, quadrado, retangular ou de qualquer outra forma adequada. Uma barra com um núcleo possibilita o processo a ser usado com barras de qualquer tamanho e comprimento de seção transversal adequada. Em particular, o tamanho da barra pode ser escolhido para se adequar a uma usina de laminação existente.

[0059] O núcleo poderia ser também um de aço oco pré-formado e a barra usada para produzir um tubo de aço tendo um revestimento de SS interno ou externo. A capacidade de produzir barras retangulares as habilita a serem usadas para laminar chapas revestidas de SS assim como produtos longos. Exemplos de tais produtos são discutidos abaixo com referência às Figuras 25 a 27 como será discutido.

[0060] Para possibilitar que um núcleo de aço seja ajustado mais facilmente dentro de uma camisa de aço inoxidável, a barra que deve ser usada para o núcleo pode ser em primeiro lugar mecanicamente moída. Isto também teria o resultado de decapar a barra. Todas as barras que são produzidas comercialmente para o propósito atual precisarão ser decapadas, um processo realizado normalmente por jateamento. Tal jateamento seria desnecessário se a barra for esmerilhada.

[0061] Com o objetivo de ajudar na remoção do oxigênio atmosférico de qualquer uma das barras descritas neste documento, pode ser vantajoso evacuar a barra conectando um ou ambos os extremos da barra a uma bomba de vácuo P antes de qualquer aquecimento. Isto é mostrado esquematicamente na Figura 9. Antes a barra é transferida para o forno, a bomba é desconectada da barra, e as aberturas na barra pelas quais a barra está conectada são fechadas. Os meios de evacuar a barra desta maneira são bem conhecidos e não precisam ser descritos em detalhe.

[0062] No lugar de evacuar a barra, ou, além disso, a bomba P pode ser do tipo 5 disposta para bombear um gás inerte tal como Ar dentro da barra para deslocar o ar residual.

[0063] A Figura 3 mostra outro exemplo de um extremo de uma barra B3. A barra B3 e aquelas ainda a serem descritas, e a preparação e transformação das mesmas em produtos laminados, será tratada somente na medida em que elas tenham características as quais difiram significativamente daquelas já descritas com referência à barra B1.

[0064] Dos elementos Es, Ea são inseridos em cada extrema da barra B3. Es é colocada entre Ea e o extremo 10 do núcleo C. Es é um briquete que, neste exemplo, compreende aço ao carbono FD porém poderia alternativamente compreender titânio FD. Em qualquer caso Es poderia ser formado pela compressão do aço FD ou Ti, um ou outro, diretamente dentro do tubo 12 ou dentro de um briquete antes de ser imprensado dentro do tubo. Ea é similar a Et, mas, é composta, não de Ti, porém, de alumínio (Al) FD ou magnésio (Mg) FD ou uma liga destes. É conveniente tratar das propriedades destes três metais de varredura juntos. A função de varredura de cada um no processo atual é similar àquela do Ti no Et.

[0065] De todos os metais mencionados como sendo adequados para uso com relação com a presente invenção, o alumínio é o mais amplamente disponível e o menos caro. É apreciado como sendo seguro no seu manuseio. Conforme observado em USP 6706416, é um varredor de oxigênio agressivo, porém, no contexto da presente invenção, sua utilidade neste sentido pode ser limitada pelo fato que seu óxido, A1203, uma vez formado, permanece no estado sólido na superfície do Al metálico e forma uma barreira para a varredura. Esta barreira desaparece quando o metal se derrete à aproximadamente 660°C. Esta temperatura é facilmente conseguida por pré-aquecimento de indução do extremo da barra. Esta é uma das vantagens de se usar Al. O ponto de ebulição (doravante “BP”) do alumínio está bem acima da RT e é assim demasiado alto para fazer o alumínio, no estado gasoso, útil como um varredor de oxigênio.

[0066] Por outro lado, o ponto de fusão ("MP") do Mg é de aproximadamente 650° e seu BP é de aproximadamente 1100° C. Além disso, é um varredor de oxigênio mais agressivo do que o Al. O Mg é, contudo, percebido comumente como sendo inseguro de manusear. Esta visão está expressa na USP 6706416.

[0067] Todavia, ao contrário desta visão, a informação que tem sido fornecida pelos fornecedores industriais de Mg sugere que, desde que medidas de segurança simples, facilmente alcançáveis sejam tomadas o uso de Mg para Ea, nas condições de trabalho nas quais a presente invenção é colocada em prática, é pouco provável de se comprovar tão perigoso como para tornar o uso do Mg inaceitável. Parece que certamente este será o caso quando o Mg estiver na forma de aparas ou fitas e é provável que seja o caso mesmo quando o Mg estiver na forma de pó.

[0068] Tanto o alumínio como o magnésio formam óxidos estáveis, nitretos, hidretos e carbonetos e, como observado, são varredores ativos de gases atmosféricos e outros. Eles também têm a vantagem do baixo custo. Além disso, aparas de Al e Mg são amplamente disponíveis. Eles são mais reativos na fusão, em cujo ponto as camadas de óxido de superfície param de inibir sua ação de varredura. A FEOF de cada um é mais baixa do que o titânio e certamente muito mais baixa do que o Cr.

[0069] Para uma barra tal como B3, existem algumas desvantagens para o uso de um elemento Ea compreendendo Al ou qualquer um dos outros metais mencionados neste documento, incluindo Ti, que não fervem abaixo da RT. Neste caso, a pressão do gás dentro da barra no início da laminação será mais baixa do que a atmosférica de forma que o ar entraria na barra se um extremo do tubo 12 falhasse antes da camisa ser aderida ao núcleo durante a laminação ou através de vazamentos por pequenos furos na solda da chapa 14. Contudo, neste caso, o oxigênio no ar ainda será varrido pelos elementos Es e Ea somente Ar atmosférico penetraria através dos elementos para o interior da barra.

[0070] De modo oposto, uma vantagem significativa do uso de Mg para Ea é que, quando Mg é elevado acima do seu ponto de ebulição, uma pressão de gás positiva é criada dentro da barra, substituindo o vácuo parcial que ele cria nas barras como um resultado da formação de óxidos sólidos. O Mg se vaporiza a 1100° C na pressão atmosférica, porém, a uma temperatura mais baixa sob o vácuo parcial. A RTd a pressão do Mg vaporizado na barra está próxima à atmosférica. A RTa a pressão do Mg vaporizado na barra está acima da atmosférica. A possibilidade de entrar ar durante a laminação se a camisa falhar é muito diminuída deste modo.

[0071] O Mg vaporizado atua como um gás redutor forte para qualquer CO e CO2 que pudesse ocorrer na barra. O CO começa a se formar a partir de aproximadamente 780° C e reduz o Cr somente acima de 1225° C.

[0072] O elemento Ea pode incluir também uma liga de alumínio e magnésio. Conforme é conhecido, o BP de tal liga pode ser controlado pelo ajuste das proporções dos metais que a compõem. Assim o BP da liga pode ser posto mais alto ou mais baixo do que RT, conforme desejado. Uma forma de fazer uso disto é tratada abaixo:

[0073] Devido a que o Mg e o Al derretem a temperaturas inferiores do que RT é desejável evitar Mg e/ou Al derretido alcancem, quando usado para Ea na barra B3, a interface do núcleo e a camisa de SS. Isto é conseguido pela presença de Es o qual, se estiver composto de aço FD ou Ti, não derrete abaixo de RT e atua como uma barreira para o metal derretido. Esta é uma função do Es. Se aço FD for usado para Es, é preferível um grau de carbono de médio a alto, o qual contém normalmente 0,4% - 1% de carbono. Grafite poderia ser adicionado ao aço FD para aumentar o conteúdo de carbono se necessário. A temperaturas elevadas, o CO estará se desenvolvendo a partir do aço FD e qualquer grafite presente. A RTa, o CO está reduzindo quaisquer óxidos no cromo de acordo com o diagrama de Ellingham. Incluso a RTd, o Co pode estar reduzindo para Cr na presença de Al ou Ti.

[0074] Quando se forma Es a partir de Ti, não só atua como um varredor do oxigênio que estiver presente inicialmente ou que se desenvolver, dentro da zona Z, porém, ajuda também a varrer o oxigênio atmosférico antes que ele entre dentro da zona Z através da solda ou falha da camisa conforme já observado.

[0075] A Figura 4 mostra o extremo de uma barra B4 que inclui em cada extremo uma montagem de três elementos Es, Ea e Et. Então normalmente, Es estará composto de aço FD, Ea estará composto de Al, Mg ou uma liga dos mesmos, e Et estará composto de FD Ti. Nesta montagem, o metal do qual Ea está composto é deste modo derretido à RTd assim como à RTa. Es, Ea e Et em B4 realizam as mesmas funções respectivas como em B1 e B3 e então não precisam ser explicados adicionalmente exceto indicar que Et em B4 serve como um meio adicional de varrer oxigênio, particularmente do ar atmosférico que possa entrar dentro da barra de qualquer uma das formas descritas anteriormente. O potencial para ocorrer oxidação do Cr como um resultado de tal falha é agravado se a temperatura do interior da barra e o ar que entra for inferior a 1225° C. A modificação da barra, mostrada na Figura 11, trata este problema.

[0076] A Figura 11 mostra um extremo de uma barra B11 que está dotada de três elementos em cada extremo.

[0077] Es, Ea e Et que, sujeito ao que é dito abaixo sobre Ea, estão compostos dos mesmos metais, e servem para as mesmas funções como os elementos nomeados de forma idêntica em B4. Os extremos de B11 são inicialmente selados por chapas 40a, porém, cda chapa está dotada de um bujão que depende da temperatura 46 que se derrete e permite que a barra seja ventilada dentro do forno a uma temperatura a qual possa ser pré-selecionada, mas, que é em qualquer caso não inferior a 1225° C. Um material adequado para tal bujão é 30% cobre-níquel o qual se derrete totalmente a 1237° C. Quando o bujão derreter, as condições de vácuo na barra produzem gases de forno oxidantes quentes, os quais estão normalmente a temperaturas de aproximadamente 1300° C e em qualquer caso bem acima 1225°, para serem rapidamente sugados para dentro da barra. Estes gases de forno passariam através de Es, Ea e Et e assim através de três camadas de metais de redução e varredura. Em primeiro lugar através do elemento externo Et o qual é composto de Ti, a eficácia da varredura da qual, conforme já observado, não é deteriorada pela formação de quaisquer revestimentos de óxido ou nitreto conforme estes são absorvidos dentro do próprio metal no aquecimento acima de 500-800° C. Os gases do forno então passam através Ea o qual, se composto de Al e desse modo derretendo ao redor de 650° C, é retido entre Es e Et. Ea também pode ser composto de uma liga de Al e Mg para fornecer uma ação de varredura ainda mais poderosa. Qualquer oxigênio remanescente ou CO2 quando passar através do elemento final Es é convertido em CO. Isto é acompanhado por um aumento da pressão devido à formação de duas moléculas de CO para cada molécula de CO2 ou O2. O CO que entra na zona Z a temperaturas bem acima de 1225° C terá um efeito de redução sobre quaisquer traços de óxido de Cr ainda presentes na interface.

[0078] Os três elementos pressionados dentro de cada extremo da barra B11 fornecem também proteção adicional como uma precaução contra a ocorrência de oxidação no núcleo e camisa na zona em caso de falha dos extremos da camisa durante a laminação. Os elementos então atendem a um propósito duplo como conversores de CO quando o bujão derrete e se os extremos da camisa falharem durante a laminação.

[0079] O fato que uma separação inicial 50 relativamente grande possa ser deixada entre o núcleo de aço e a camisa possibilitaria que substâncias tais como Al em pó ou NH4Cl sejam pulverizadas no topo do núcleo C conforme são inseridas na camisa J1. Isto é ilustrado esquematicamente em 120 na Figura 10.

[0080] A Figura 12 mostra um extremo de uma barra B12 que é uma variação da barra B11 e é dotada de três elementos Es (ou Et), Em e Et. O elemento do meio Em deveria ser composto de Mg. O elemento externo Et deveria novamente ser composto de Ti. Aqui, a barra novamente expele através de um bujão que depende da temperatura 46 como já descrito enquanto no forno. Neste exemplo, a confiança está colocada no vapor de Mg para estar presente dentro da barra antes e durante a laminação.

[0081] Primeiro é conveniente considerar Em como estando composto de Mg puro. Como com todas as outras barras mostradas nos desenhos, os extremos da barra B12 são em primeiro lugar aquecidos rapidamente, até o Mg no Em se tornar derretido. Em resumo, o Mg arde conforme ele alcança o ponto de fusão, varrendo rapidamente todo o N2,02, C02 e CO criando um vácuo na barra. Neste estágio a barra inteira é aquecida para RTa ou RTd. O Mg vaporiza a 850° C devido ao vácuo. O vapor de Mg aumenta a pressão interna com a elevação adicional da temperatura, gerando uma pressão positiva.

[0082] Como no exemplo anterior, a barra expele enquanto ainda no forno pelo fornecimento de um bujão 46 de cobre-níquel o qual está projetado para derreter próximo à RTa ou RTd conforme exigido. Cobre-níquel a 10% derrete totalmente a 1145° C, acima do ponto de ebulição do Mg. A pressão positiva fornecida pelo vapor de Mg evita a entrada de gases do forno assim como evitando a entrada de ar, uma vez retirada do forno para laminação.

[0083] Alternativamente pode ser vantajoso projetar os compartimentos do extremo para expelir ou romper durante a laminação inicial e permitir o escape do vapor de Mg. Estando sob pressão, isto ajudará a evitar a entrada de ar até a camisa e o núcleo estarem aderidos.

[0084] A proporção de Al para Mg poderia ser escolhida para fazer com que a liga evapore em qualquer lugar entre 850° C e 1260° C. Em essência, este processo apóia-se no vapor de Mg, ao invés de CO, para reduzir os óxidos de Cr.

[0085] Pode-se mostrar inaceitável na prática usar elementos compostos de um metal tal como magnésio ou uma liga do mesmo que evapora abaixo da RT da barra em questão, porque o vapor que penetra dentro da zona Z pode deixar incrustações inaceitáveis na interface do produto acabado. Por outro lado, os mesmos elementos podem ser aceitáveis para uso em barras cuja RT esteja abaixo da temperatura na qual os elementos se evaporam. Experiência determinará as circunstâncias nas quais tais elementos podem ser usados.

[0086] No curso dos testes realizados com relação à presente invenção, tem sido observado, surpreendentemente, que os extremos das barras preparados conforme mostrado na Figura 3 e passados através de um forno em particular convencional tipo impulsor têm ficado adequadamente aquecidos (para os propósitos da invenção) antes das partes do centro sem arranjos especiais sendo feitos no forno para pré-aquecimento dos extremos. A razão para isto não está completamente clara, mas, pode se dever a um de vários fatores ou tal vez uma combinação dos mesmos. Na maioria dos fornos do tipo impulsor as barras são colocadas sobre o piso do forno e eventualmente saem quando estão o mais quente. Os gases do forno podem aquecer as barras somente através de suas faces superiores e suas duas faces do extremo já que as outras faces das barras não estão expostas aos gases do forno. As faces superiores das barras juntas, todavia, se apresentam como uma massa plana contínua de aço a qual atua como seu dissipador de calor. Os extremos então aquecem mais rapidamente do que as partes do centro das barras, as quais inicialmente permanecem relativamente frias. Além disso, a condutividade do calor de ambos, Ti e Al, assim como Mg, é muito maior do que a do aço ou SS.

[0087] A sequência de laminação pode ser arranjada de forma que o gás flua de uma maneira controlada através da barra. Por exemplo, onde uma usina de laminação alinhada é usada, o extremo da barra que entra nos rolos pode ser fechado e o extremo posterior projetado para expelir durante a laminação. O vapor de Mg e outros gases será empurrado para o suspiro todas as vezes sob pressão considerável, desse modo servindo também para fazer sair quaisquer quantidades mínimas de óxidos de Mg sólidos e/ou nitretos que já não tiverem sido propulsados para os compartimentos do extremo. Esta técnica assegura que todo o vapor de Mg tem sido expelido por sobre 1100° C antes que ele esfrie abaixo do seu BP. Se isso for para acontecer, os óxidos e nitridos poderiam permanecer na barra como incrustações sólidas, não-metálicas.

[0088] No que se segue, não é considerado necessário repetir em toda instância a descrição dos elementos ou alguns arranjos dos mesmos especificamente e tais elementos podem ser identificados pela simples letra E.

[0089] Não obstante que uma barra contenha elementos incluindo os metais, particularmente alumínio e titânio, que têm até agora sido sugeridos, é possível que, depois dos extremos serem pré-aquecidos, condições no interior da barra podem ainda permitir alguma oxidação do Cr, a pesar do fato que o ar atmosférico ter sido varrido ou evacuado da barra antes do aquecimento.

[0090] A figura 5 mostra o extremo de uma barra B5 que trata este problema. B5 compreende um conjunto de quarto elementos Eu, Es, Ea e Et. Os últimos três podem ser idênticos àqueles já descritos e servir para as mesmas funções respectivas. A chapa 14 pode ser omitida ou, alternativamente, uma chapa 40 com um furo de ventilação 42 pode ser fornecida para ajudar a manter os elementos no lugar durante a laminação. Eu é colocado entre Es e o extremo 10 do núcleo e é um briquete compreendendo NH4Cl ou uréia. A utilidade deste conjunto é que o NH4Cl ou uréia se dissocia a uma temperatura baixa, como descrito nas patentes anteriores, e forma grandes volumes de gás que são capazes de escapar desde a barra através do furo de ventilação 42, já que Es, Ea e Et podem ser feitos suficientemente porosos para permitir que isto aconteça. Estes gases deslocam o ar residual na zona Z da barra. A dissociação de NH4Cl ou uréia começa a uma temperatura abaixo de 200° C e continua até a temperatura alcançar algum lugar abaixo de 600° C em cujo ponto o NH4Cl ou uréia são gastos e pára o fluxo de gases fora dos extremos da barra. A barra B5 não precisa então ser evacuada ou purgada para retirar os gases atmosféricos dentro da barra. Embora a porosidade de Es, Ea e Et também permitem que o ar atmosférico seja atraído para dentro da barra quando os extremos estão sendo aquecidos, Es, Et e os componentes derretidos de Ea varrem qualquer oxigênio que possa restar, o se desenvolver, na barra e também varrem oxigênio e outros gases no ar antes que eles possam penetrar no interior da barra.

[0091] Um elemento modificado E30 é mostrado na Figura 13. Este elemento compreende Ti numa forma FD adequada tal como fragmentos mostrados esquematicamente em 80, misturados com aço ao carbono, também na forma de arame ou aparas ou outra forma FD adequada conforme mostrado esquematicamente em 82.

[0092] Nas barras B1-B4, a camisa J que aloja o corpo do núcleo e está fechada à atmosfera fornece meios para evitar que gases oxidantes desde o lado externo da barra penetrem na zona Z até as partes da interface do núcleo e camisa SS ficam aderidas. Numa barra tal como B5, este meio é fornecido efetivamente pelo elemento Eu em combinação com uma diversidade de elementos de varredura tais como Es, Ea e Et. Eu é ativo nas faixas de temperatura mais baixas para limpar gases oxidantes da zona Z e os elementos de varredura não só permitem que estes gases escapem, porém, também fornecem uma ação de vedação suficiente às temperaturas mais baixas para impedir que gases atmosféricos ou do forno penetrem na zona Z. Conforme se eleva a temperatura, os elementos de varredura 22 se tornam mais ativos e, embora os gases atmosféricos e do forno possam ser capazes de penetrar a zona Z, qualquer oxigênio nesses gases é varrido por Es, Ea e Et antes que eles façam isso. Os elementos atuam também para varrer gases oxidantes que se desenvolvem na zona Z até as partes de interface ficarem aderidas juntas.

[0093] Pode ser achado desnecessário fornecer até três elementos de varredura numa barra tal como B4. Por exemplo, o elemento Et pode ser ativo o suficiente para permitir o elemento do meio Ea ser omitido. Visto que Et não derrete, o elemento de barreira Es pode também não ser necessário.

[0094] Os elementos poderiam tipicamente ser de 10 - 150 mm de espessura. Contudo, isto é a guisa de exemplo e eles poderiam ser de qualquer espessura adequada.

[0095] Provavelmente sempre será necessário evitar que os metais de varredura em bruto dos elementos E estejam presentes na zona Z antes que a barra seja aquecida. O resíduo de qualquer quantidade significativa destes metais é provável que seja prejudicial para a adesão entre as faces do núcleo e da camisa e as partes da barra as quais contêm tal resíduo depois da laminação sejam em qualquer caso eliminadas. Está consequentemente concebido que os elementos de varredura E devem estar localizados inicialmente numa posição que esteja separada das faces do núcleo e da camisa. Neste sentido, uma massa de qualquer um dos metais de varredura FD, particularmente Ti, podem ser misturados com aço FD e inseridos, vantajosamente em forma de briquetes nos extremos da barra. O aço FD serviria como uma matriz para segurar o metal de varredura no lugar.

[0096] Quando um tubo pré-formado for usado para a parte central J1 da camisa, o núcleo deve ser menor do que a camisa para permitir que o núcleo entre na camisa. A barra de 14m de comprimentos com uma camisa de 150mm x 150mm J1 de 7mm de espessura de parede, como exemplificado neste documento alojaria um núcleo de aço quadrado de 122mm x 122mm. Neste exemplo, a temperatura ambiente, haveria uma distância de 14mm entre o núcleo e a camisa. Esta abertura representa cerca de 50 L de ar atmosférico, quer dizer, 78% nitrogênio e 21% oxigênio.

[0097] Numa base de grama molecular: 1 g de Mg pode varrer 320cc de ar livre; 1 g de Ti pode varrer 250cc de ar livre; e 1 g de Al pode varrer 480cc de ar livre.

[0098] Numa barra selada contendo 50 l de ar, somente 104 g de Al então seriam necessárias para criar um vácuo parcial para deixar 1% de Ar. Igualmente 156 g de Mg ou 200 g de Ti seriam necessárias para varrer os 50 l de ar de uma barra do mesmo tamanho e deixar o mesmo vácuo parcial. Todavia, no caso de uma barra do mesmo tamanho com extremos abertos, 5000 l de ar interno e/ou ar atmosférico externo teriam que ser varridos com o objetivo de criar 50 l de Ar dentro da barra como descrito acima, quer dizer, 50.000 cc/0,01 = 5.000.000 cc.

[0099] Os seguintes cálculos são fornecidos para os propósitos de ilustração e assumem que uma barra tal como B4 deve ser produzida. Também é assumido que o elemento Ea é fabricado de alumínio, sendo este o metal principal a ser usado na prática industrial. O Al tem uma densidade de 2,7 g/cc. A grosso modo 10,4 kg de alumínio FD (numa base de peso) seriam necessários ou aproximadamente 5,2 kg em ambas as extremidades. Isto representa 0,5% por peso do peso total da barra de 2.000 kg. Briquetes de alumínio com densidades relativas de 70% de alumínio sólido pesariam 5,2 kg cada uma e teriam um comprimento de 170mm para ajustar- se apertadamente dentro de cada extremo de uma camisa tendo dimensões internas de 136mm x 136mm.

[00100] No lado de dentro e no lado de fora o equilíbrio da pressão do gás é alcançado eventualmente quando o interior da barra é preenchido com Ar. Qualquer deslocamento do equilíbrio da pressão que ocorrer como um resultado da expansão ou contração dos gases na barra conforme o forno aquecer até RT ou variações na temperatura do forno, se ajustariam automaticamente. Os elementos E em cada extremo desse modo fornecem um mecanismo de auto- regulagem para o equilíbrio da pressão.

[00101] Existem outros metais que têm uma FEOF mais baixa do que o Cr e que então podem ser usados no lugar de Al, Mg ou Ti. Embora pareça no presente que estes outros metais sejam menos propensos a serem usados, isto não está descartado. Estes outros metais incluem zircônio, lítio, cálcio, silício, vanádio, manganês e urânio.

[00102] Ainda outra possibilidade é ilustrada na Figura 14. A barra B14 contém um ou mais elementos em substancialmente as mesmas disposições como qualquer uma até agora descrita. Contudo, os elementos não são colocados diretamente nos extremos da camisa, mas, são pré-embalados no lugar disso num cartucho 60 de aço doce. Neste exemplo, três de tais elementos Es, Ea, Et são ilustrados os quais são idênticos àqueles descritos previamente. O cartucho é um ajuste fechado no tubo 12 e compreende um corpo externo tubular 62 se estendendo longitudinalmente com chapas de extremo 64, 66 nos seus extremos internos e externos. As chapas do extremo são soldadas, ou integradas com o corpo 62

[00103] de forma que as uniões entre as chapas e corpo 62 são seladas. A chapa do extremo 64 está localizada contra o extremo do núcleo C e é fornecida com uma abertura central 68. Depois do cartucho ser inserido no extremo da barra, ele é fixado no lugar por uma chapa 70 soldada ao tubo 12. a função da chapa 70 é similar a essa da chapa 14 de forma que, conforme necessário e dependendo da natureza do elemento ou elementos E inseridos no cartucho, a chapa 70 pode ter uma abertura ou pode ser fornecida com um bujão que derrete a uma temperatura predeterminada ou alternativamente (conforme mostrado) pode não ter nenhuma abertura, todo como descrito anteriormente. Nos primeiros dois destes casos, a chapa do extremo 66 será fornecida com uma abertura 72 (como mostrado na Figura 14a) que está alinhada com a abertura 74 na chapa 70 e é similar à abertura 68 na chapa do extrem 64. A chapa do extremo interna 64 serve, em primeiro lugar para segurar o elemento ou elementos no lugar no cartucho. É aspecto da invenção que os elementos E, em qualquer um dos arranjos descritos neste documento, podem ser embalados dentro de cartuchos e transportados separadamente das barras. Isto poderia ter o resultado que maquinário mais simples poderia ser requerido para montar as barras. Onde um dos elementos E que é inserido no cartucho está composto de um metal de varredura que se derrete abaixo da RT conforme descrito anteriormente, cada chapa do extremo 64, 66 também atua como uma barreira para segurar o metal derretido. A quantidade de metal poderia ser escolhida de forma que, quando derretida, sua superfície superior se encontre debaixo das aberturas 68, 72, 74. Isto ajudaria evitar que Al derretido ou outros metais se derramem fora do cartucho e encontrem seu caminho para dentro da abertura entre o núcleo e a camisa quando a barra quente está sendo manuseada.

[00104] Pelo uso de elementos múltiplos como descrito neste documento com uma barra compreendendo um núcleo de aço sólido, pode ser possível evitar a despesa de fechar os extremos da camisa J para a atmosfera. Pode ser suficiente simplesmente fechar as barras dobrando os extremos como descrito nas patentes anteriores. As Figuras 15 e 16 mostram os extremos das barras B15, B16 dobrados desta maneira. Ambas as barras contêm elementos E como já descrito. No caso da barra B15, os elementos estão contidos num cartucho 60a, similar a esse já descrito. No caso da barra B16, o cartucho não é usado e os elementos são inseridos diretamente no extremo da barra antes dela ser dobrada. Neste caso pode ser necessário inserir uma chapa de aço ao carbono 90 no extremo da barra antes que ela seja dobrada. A chapa 90 não é fornecida para fechar a camisa e portanto não é soldada no lugar. A chapa 90 pode ajudar a impedir os elementos E de serem triturados pelo tubo 12 durante a dobragem.

[00105] A Figura 15a mostra que o extremo 98 do núcleo C pode ser dotado de um rebaixo periférico 92 que acomoda o extremo 98 do corpo do cartucho 60b. Isto tenderia a auxiliar a solda do extremo do cartucho ao extremo do núcleo quando a laminação é iniciada e desse modo ajuda a evitar que o cartucho se separe do núcleo e a consequante possível falha da camisa na união entre el núcleo e o cartucho.

[00106] Em qualquer um dos exemplos precedentes, pode ser preferível omitir o uso de extremos de tubo de aço ao carbono 12 soldados à camisa de SS. No lugar disso, os elementos E são inseridos nos extremos da camisa SS, a qual é feita mais comprida para este propósito. Uma barra B17 feita assim é mostrada na Figura 17, a camisa J de SS se estende além da chapa 14d para o extremo 110 da barra. A Figura 18 mostra um extremo de uma barra B18 na qual um cartucho 60c é inserido no extremo de uma camisa J de SS. Como no caso das barras B15 e B16, o extremo da camisa pode ser dobrado sobre o cartucho (conforme mostrado) ou fechado por uma chapa.

[00107] No caso das barras B17 e B18, proporções relativamente grandes das camisas J de SS serão desperdiçadas como um resultado do fato que os extremos sejam cortados depois que a barra é laminada. A despesa disto pode se reduzida pelo fornecimento de uma barra B19 ou B20 (respectivamente mostradas nas Figuras 19, 20) em ambas as quais, em primeiro lugar, o extremo do núcleo C está localizado próximo ao extremo da camisa J e está dotado de um rebaixo periférico 92d, p2e respectivamente similar ao rebaixo92. Novamente, nenhum tubo de aço ao carbono é soldado ao extremo da camisa de SS. Ao invés disso, os cartuchos 60d, 60 e respectivamente são fornecidos Estes são similares ao cartucho 60b em que os corpos de ambos têm extremos internos idênticos 94d, 94e, cada um dos quais é acomodado num rebaixo respectivo 92d, 92e e é soldado em filete à camisa J.

[00108] Contudo, a parte principal de cada cartucho 60d, 60e está localizada fofa, e se projeta livre do extremo da camisa J. Pode ser observado que, nestes exemplos, o extremo externo de cada cartucho está fechado e a barra é deste modo fechada aos gases do forno e da atmosfera externa.

[00109] Na barra B19, o corpo do cartucho está formado por um tubo cilíndrico no qual o tamanho da seção transversal é substancialmente igual àquela do núcleo C. O extremo do tubo é fechado por uma chapa 66d soldada no lugar. Na barra B20, o corpo do cartucho tem forma de taça. A corpo pode ser formado por repuxamento profundo. É deste modo evitado o fornecimento de uma chapa de extremo soldada nele. No caso de uma camisa que é feita de um tubo quadrado, a parte do cartucho que se projeta claramente fora da camisa e núcleo deve ser menor do que o tubo quadrado de forma a permitir que o cartucho entre nas guias da usina de laminação. Estas guias terão sido moldadas para guiar com precisão a entrada da baraa (quadrada) e permitirão quaisquer formas menores entrar nas guias e depois disso entrar nos rolos.

[00110] Uma vantagem no uso de um cartucho do tipo conforme mostrado nas Figuras 19 e 20 é que uma parte 80d, 80e do extremo interno do cartucho se projeta dentro da barra e é ladeado pelo extremo da camisa e pelo extremo do núcleo. A união entre o cartucho e barra pode então ser menos propensa a esfriar e rachar durante o processo de laminação. Além disso, este tipo de união pode ser estruturalmente mais forte conforme soldagem a pressão entre o cartucho, núcleo e camisa de SS ocorre durante a laminação deste modo servindo como um sistema de conexão de reserva em caso de falha da solda externa.

[00111] Ademais a variação das barras B19, B20 é mostrada nas Figuras 21a e 21b. Na Figura 21a, uma parte 96 da barra que compreende os extremos do núcleo e camisa J e que poderia normalmente ser de 50mm de comprimento, é estampada de forma que seu tamanho global de seção transversal é menor que, ou no máximo igual ao, tamanho da seção transversal original do núcleo. Para este propósito, uma máquina de estampar pode ser usada quer dizer do tipo comumente usado para estampar acessórios metálicos sobre os extremos de mangueiras hidráulicas flexíveis. Tais máquinas normalmente têm quarto ou oito mandíbulas de fechar e abrir acionadas concentricamente. Um caretucho 60f é fornecido, o extremo interno 80f do qual se encaixa bem sobre o exterior da parte estampada 96 da camisa e núcleo. O cartucho 60f, o qual pode ter as mesmas dimensões externas como a camisa original e pode ser fechada por uma chapa soldada encima como na Figura 19 ou em forma de taça como na Figura 20, é soldado em filete sobre a camisa. Um cartucho deste projeto ajuda também a proteger a parte do extremo da camisa que se projeta dentro do cartucho da perda excessiva de calor durante a laminação.

[00112] Na Figura 21b, o cartucho 60g é de um tamanho maior de seção transversal do que o cartucho 60f, porém, fora isso idêntico. O cartucho 60f tem uma saia que se ajusta sobre a parte do extremo da barra B21b, a qual não é estampada.

[00113] Em todos os casos o cartucho pode ser formado de aço ao carbono o qual é menos propenso a rachar do que o SS se o cartucho esfriar excessivamente durante a laminação.

[00114] Os núcleos e camisas das barras até agora descritos e mostrados nos desenhos são tipicamente, mas, não essencialmente, de seção transversal de forma quadrada. Isto é porque se acredita que será mais prático formar um núcleo de formato quadrado com o grau requerido de retidão longitudinal e uniformidade de dimensões da seção transversal. Claramente, contudo, barras de outros formatos de seção transversal (incluindo forams redondas e retangulares) podem ser usados.

[00115] A Figura 22 mostra uma barra B22 compreendendo um bloco oco de aço 110 que inclui uma passagem redonda 111 na qual um tubo de SS 112 está encaixado. Os extremos 113 do tubo se projetam livres fora do bloco. Uma série de elementos anelares ‘E’ disposta de forma similar a qualquer uma que tenha sido descrita até agora está montada sobre cada extremo 113 e está alojada num invólucro de aço fechado 114 que também é anelar e está soldado à face do extremo do bloco. Os elementos evitam a oxidação da zona Z na superfície entre o tubo e o bloco na passagem 111. A barra B22 é adequada para produzir um tubo de aço sem costuras 115 mostrado na Figura 25 com revestimento interno de SS, por uma técnica de laminação e perfuração conhecida. O corpo de aço do tubo e o revestimento são mostrados em 110’ e 112’ respectivamente.

[00116] A Figura 23 mostra uma barra B23 que é similar a B22 exceto que o bloco de aço 110a está alojado num tubo de SS 112a. Novamente, B23 é adequado para produzir um tubo de aço revestido externamente de SS, sem costuras 115a mostrado na Figura 26. O corpo de aço do tubo e o revestimento são mostrados em 110’ e 112’ respectivamente.

[00117] A Figura 24 mostra uma barra B24 que compreende um bloco de aço retangular 116 ao qual uma chapa de SS 119 é aplicada na face superior 118. A chapa é preformda com cada uma das suas quatro bordas sendo dobradas para baixo a 90° para a face 118 para formar flanges, dois dos quais estão localizados no extremo frontal e traseiro da barra e são mostrados em 120. Os dois flanges remanescentes (os quais não são visíveis no desenho) estão soldados às bordas laterais da chapa. Depois da chapa 119 ter sido colocada nesta posição, os flanges visíveis são dobrados novamente para dentro como mostrado em 121 de forma que as três bordas destes flanges são posicionadas respectivamente para solda à face inferior 122 da chapa nas bordas frontal e traseira da mesma. Os flanges visiveis 120 contêm uma série de elementos E dispostos de forma similar a qualquer um que tiver sido descrito até agora. A barra B24 deve ser adequada para ser aquecida e laminada numa chapa de aço 123 mostrada na Figura 27 tendo uma face revestida com SS. O corpo de aço da chapa e o revestimento são mostrados em 118’ e 119’ respectivamente.

[00118] A Figura 29 mostra um produto na forma de um quadrado, externamente um tubo revestido de SS 120 compreendendo um corpo de aço 122 que, neste caso, é tubular e está aderido a um tubo de revestimento de SS 124. O tubo pode ser produzido a partir de uma barra que é montada em essência de forma similar à barra B23, sendo feita a devida tolerância para as diferenças nas dimensões e forma de todos os componentes.

[00119] A Figura 29 pode ser vista igualmente como um tubo revestido internamente de SS 120 compreendendo um corpo de aço 124 aderido a um tubo de revestimento interno 122. Este tubo 120 pode ser produzido a partir de uma barra que é montada em essência de forma similar à barra B22, novamente sendo feita a devida tolerância para as diferenças nas dimensões e forma d os componentes.

[00120] Numa primeira prova, quatro barras foram preparadas, cada uma compreendendo uma barra de núcleo quadrada de aço ao carbono com dimensões externas de 100 mm x 100 mm e 2 metros de comprimento. Duas chapas de revestimento foram fornecidas para cada barra. Para duas das barras, as chapas foram de 6 mm de espessura de SS UNS S32101 duplex e para as outras duas barras foram de SS UNS S32304 duplex, também de 6mm de espessura. Cada chapa foi preformada dentro de um formato em ‘U’ tendo uma base e dois flanges em pé que acuradamente cobriram metade da barra. As chapas foram aplicadas aos lados opostos da barra de forma que existiram brechas de solda entre as bordas adjacentes das chapas que se estenderam junto a linha central das faces opostas da barra. As chapas foram soldadas juntas ao longo das bordas adjacentes sem sem que as soldas penetrassem na barra do núcleo para formar um revestimento de SS ao redor da barra.

[00121] Foram preparados cartuchos de 170 mm de comprimento. Estes continham três elementos compostos respectivamente de massas compactadas de aparas de Ti, aparas de Al e aparas de aço ao carbono, cada uma de aproximadamente 35 mm de comprimento. Os três elementos foram pressionados para dentro de um invólucro de aço ao carbono fabricado a partir de chapa de aço ao carbono de 8 mm de espessura como exemplificado na barra B19. Um de tais cartuchos foi soldado às chapas de revestimento em cada extremo da barra, novamente como exemplificado na barra B19. Cada barra foi fechada para a atmosfera deste modo.

[00122] Os extremos de cada barra foram preaquecidos aproximadamente a 800° C deixando a parte central da barra a temperatura ambiente. Depois estas barras inteiras foram aquecidas a 1200° C num forno de usina de laminação.

[00123] As barras foram então laminadas através das primeiras seis fases de desbaste de uma usina de laminação convencional numa configuração de passagem de laminação diamante-quadrada. Neste procedimento, as barras foram reduzidas em tamanho a 70mm x 70mm e o produto parcialmente laminado foi dividido em partes e examinado. Em todas as barras, não houve sinais de oxidação significativa no revestimento de SS na interface com a barra do núcleo a uma distância de mais de 50 mm dos extremos da barra. Além disto, parecia haver uma ligação completa entre a barra do núcleo e o revestimento na interface. Nenhum “desaletamento” foi observado o qual teria resultado em descolamento do invólucro de SS da barra do núcleo dentro das aberturas de laminação. Na produção comercial, os extremos das barras contendo os remanescentes dos pedaços do extremo seriam cortados bem rentes assim que se souber por experiência que a adesão está completa. No caso atual, foi então concluído que, na prática, os extremos poderiam ser cortados com segurança depois da sexta passagem.

[00124] Numa prova adicional, duas barras de núcleo de aço ao carbono de produção comercial de 84 mm x 844 mm e 2 m de comprimento foram decapadas. As barras foram introduzidas em tubos quadrados, estes também produzidos comercialmente, de SS grau ASTM A304 100 mm x 100 mm no seu tamanho externo e espessura de parede de 6 mm. Inicialmente, houve deste modo uma abertura de folga nominal de 4 mm entre a barra do núcleo e o tubo. Depois da inserção das barras, os tubos foram estirados além do limite elástico do SS para resultar num alongamento de 12% do tubo. Neste procedimento, o tubo foi encolhido apertadamente sobr a barra do núcleo ao ponto que os cantos arredondados do tubo se distorceram para se adaptar aos diferentes raios de curvatura da barra do núcleo. O tubo se tornou mais comprido do que a barra do núcleo e encolheu para um tamanho de 91 mm x 91 mm nos seus extremos protuberantes onde eles não foram limitados pela barra do núcleo.

[00125] Depois do procedimento de estiramento, pedaços do extremo de aço ao carbono tubular de 70 mm de comprimento forma soldados aos extremos do invólucro de SS usando o mesmo arame de solda Inertfil 309 ™. Um simples elemento de 35 mm de comprimento e composto de uma massa compacta de aparas de Ti foi prensada dentro de cada pedaço do extremo antes que uma chapa de fechamento fosse inserida no pedaço do extremo e soldada a isso como exemplificado na barra B1.

[00126] As barras foram laminadas usando o mesmo procedimento no que se refere às quatro primeiras barras com os mesmos resultados.

[00127] Para concluir os processos da presente invenção possibilitam a fabricação de produtos que tem um revestimento de SS ferrítico, duplex ou austenítico ou de uma liga níquel-cromo, níquel-cobre ou cobre-niquel. Estes novos produtos podem ser tornados compatíveis com modernas usinas de laminação, incluindo aqueles que empregam aquecimento de indução. A nova tecnologia de revestimento deve reduzir os custos de capital incluindo o custo de uma planta especializada que é requerida para fazer e laminar as barras. Em geral, deve ser mais fácil para o novo processo ser adotado internacionalmente.

Claims

1. Barra (B1-B23) que compreende um corpo (C, 110, 110a, 122, 62) de aço sólido, um elemento de revestimento (J) que está composto de uma liga selecionada do grupo que compreende ligas de aço inoxidável, níquel-cromo, níquel- cobre e cobre-níquel e que está posicionado de forma que existe uma interface (Z) entre o corpo e o elemento do revestimento, na qual o elemento de revestimento e o corpo se tornam aderidos quando a barra é aquecida e trabalhada para formar um produto ferroso (F, R, 120, 123), e meios de prevenção arranjados de modo a excluir gases da interface que são capazes de causar oxidação do cromo, níquel ou cobre no elemento de revestimento na interface, o elemento de revestimento forma pelo menos uma parte de um envoltório fechado no qual o corpo e a massa de metal de varredura estão localizados e os quais evitam que os gases fora da barra penetrem na interface, o corpo (C, 110, 110a, 122, 62) é de aço sólido, o meio de prevenção incluindo uma massa (Ea, Et, Em) de metal de varredura que pode ser aquecido a uma temperatura a qual se torna ativo para varrer os gases oxidantes na interface antes da liga da qual o elemento de revestimento é composto atinja uma temperatura na qual óxidos de cromo, niquel ou cobre podem ser formados na interface, caracterizada pelo fato de que a massa do metal de varredura está localizada numa posição separada da interface.

2. Barra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o metal de varredura é selecionado a partir do grupo compreendendo alumínio, titânio, magnésio e uma liga de magnésio e alumínio.

3. Barra, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o metal de varredura está composto de alumínio, magnésio ou uma liga dos mesmos que derrete antes da barra alcançar uma temperatura na qual é trabalhado, e um elemento é fornecido que compreende uma massa (Es) de aço finamente dividido localizada no envoltório entre o corpo e a massa de metal de varredura.

4. Barra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a massa de metal de varredura compreende uma primeira parte composta de alumínio, magnésio ou uma liga dos mesmos e uma segunda parte composta de titânio.

5. Barra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o envoltório está composto de uma primeira parte na qual o corpo está localizado, e uma segunda parte (60) na qual a massa de metal de varredura é inserida antes que as duas partes sejam unidas.

6. Barra, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que a liga da qual o elemento de revestimento está composto é aço inoxidável.

7. Método de produção de um produto ferroso caracterizado pelo fato de que inclui as etapas de fornecimento de uma barra conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e aquecimento da barra de tal maneira que o metal de varredura seja aquecido a uma temperatura na qual se torne ativo para varrer os gases oxidantes na interface antes da liga da qual o elemento de revestimento está composta alcance a temperatura na interface na qual os óxidos de cromo, níquel ou cobre podem se formar, e trabalhando a barra de forma que o elemento de revestimento e o corpo estejam aderidos juntos na interface.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o metal de varredura é selecionado a partir do grupo compreendendo alumínio, titânio, magnésio e uma liga de magnésio e alumínio.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a massa de metal de varredura compreende uma primeira parte composta de alumínio, magnésio ou uma liga dos mesmos e uma segunda parte composta de titânio.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que a liga da qual o elemento de revestimento está composto é aço inoxidável.