BR112019008427B1

BR112019008427B1 - Produto de metal intermediário, sistema para fundição de metal, método e sistema para fundição e processamento de metal, método para fundir e laminar, método para fundir e resfriar metal, método para pré-aquecer, laminar e temperar uma tira de metal, e, produto de metal de alumínio

Info

Publication number: BR112019008427B1
Application number: BR112019008427-4A
Authority: BR
Inventors: Milan Felberbaum; Sazol Kumar Das; Aurele Mariaux; Duane E. Bendzinski; Cyrille Bezencon; Simon William Barker; Corrado Bassi; Rajeev G. Kamat; Tudor Piroteala; Rajasekhar Talla; Robert Bruce Wagstaff
Original assignee: Novelis Inc
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2022-12-13
Also published as: JP2021185000A; US20180117669A1; EP3892398A1; EP3532217A1; US20210046540A1; WO2018080706A1; AU2017350512B2; JP6750116B2; US10913107B2; ES2878048T3; US11806779B2; EP3532213A1; MX2019004907A; BR112019008427A2; KR102259548B1; JP2021000661A; WO2018080707A1; JP6899913B2; US20180117650A1; BR112019007596A2

Abstract

Uma linha de fundição e laminação contínuas para fundir, laminar e de outro modo preparar tira de metal pode produzir tira de metal distribuível sem requerer laminação a frio ou o uso de uma linha de tratamento térmico de solução. Uma tira de metal pode ser fundida continuamente de um dispositivo de fundição contínua e bobinada em uma bobina de metal, opcionalmente, após ser submetida a têmpera pós-fundição. Esta bobina intermediária pode ser armazenada até pronta para laminação a quente. A tira de metal como fundida pode sofrer reaquecimento antes da laminação a quente, seja durante o armazenamento da bobina ou imediatamente antes da laminação a quente. A tira de metal aquecida pode ser resfriada até uma temperatura de laminação e laminada a quente através de uma ou mais gaiolas de laminação. A tira de metal laminada pode opcionalmente ser reaquecida e temperada antes do bobinamento para entrega. Esta tira de metal bobinada final pode ser do calibre desejado e ter as características físicas desejadas para distribuição a uma instalação de fabricação.

Description

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US 62/413.591, intitulado “DECOUPLED CONTINUOUS CASTING AND ROLLING LINE” e depositado em 27 de outubro de 2016; Pedido de Patente Provisório US 62/505.944 intitulado “DECOUPLED CONTINUOUS CASTING AND ROLLING LINE” e depositado em 14 de maio de 2017; Pedido de Patente Provisório US 62/413.764 intitulado “HIGH STRENGTH 7XXX SERIES ALUMINUM ALLOY AND METHODS OF MAKING THE SAME” e depositado em 27 de outubro de 2016; Pedido de Patente Provisório US 62/413.740 intitulado “HIGH STRENGTH 6XXX SERIES ALUMINUM ALLOY AND METHODS OF MAKING THE SAME” e depositado em 27 de outubro de 2016; e Pedido de Patente Provisório US 62/529.028, intitulado “SYSTEMS AND METHODS FOR MAKING ALUMINUM ALLOY PLATES” e depositado em 6 de julho de 2017, cujas divulgações são incorporadas por referência em sua totalidade.

Campo Técnico

[002] A presente divulgação se refere à produção de estoque de metal, tal como bobinas de tira metálica e, mais especificamente, à fundição e laminação contínua de metais, tal como alumínio.

Fundamentos

[003] Fundição de coquilha (DC) e contínua são dois métodos de fundir metal sólido a partir de metal líquido. Na fundição DC, metal líquido é derramado em um molde tendo um fundo falso retrátil capaz de se retirar à taxa de solidificação do metal líquido no molde, frequentemente resultando em um lingote grande e relativamente espesso (por exemplo, 1.500 mm x 500 mm x 5 m). O lingote pode ser processado, homogeneizado, laminado a quente, laminado a frio, recozido e/ou tratado termicamente e de outro modo acabado antes de ser bobinado em um produto de tira de metal distribuível para um consumidor do produto de tira de metal (por exemplo, uma instalação de fabricação automotiva).

[004] A fundição contínua envolve injetar continuamente metal fundido em uma cavidade de fundição definida entre um par de superfícies de fundição opostas em movimento e retirar uma forma de metal fundido (por exemplo, uma tira de metal) da saída da cavidade de fundição. A moldagem contínua tem sido desejável em casos em que todo o produto pode ser preparado numa única linha de processamento totalmente acoplada. Essa linha de processamento totalmente acoplada envolve combinar ou “acoplar” a velocidade do equipamento de fundição contínua à velocidade do equipamento de processamento a jusante.

Breve Descrição dos Desenhos

[005] O relatório descritivo faz referência às seguintes figuras anexas, nas quais o uso de numerais de referência semelhantes em figuras diferentes pretende ilustrar componentes semelhantes ou análogos.

[006] FIG. 1 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição e laminação de metal desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[007] FIG. 2 é um gráfico de cronograma para a produção de várias bobinas usando um sistema de fundição e laminação de metal desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[008] FIG. 3 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[009] FIG. 4 é um diagrama esquemático representando um sistema de armazenamento vertical de bobina intermediário de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0010] FIG. 5 é um diagrama esquemático representando um sistema de armazenamento elevado de bobina intermediário de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0011] FIG. 6 é um diagrama esquemático representando um sistema de laminação a quente de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0012] FIG. 7 é um diagrama e gráfico esquemáticos de combinação representando um sistema de laminação a quente e o perfil de temperatura associado da tira de metal sendo laminada no mesmo de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0013] FIG. 8 é um diagrama e gráfico esquemáticos de combinação representando um sistema de laminação a quente tendo gaiolas de laminação intencionalmente subresfriados e o perfil de temperatura associado da tira de metal sendo laminada no mesmo de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0014] FIG. 9 é um fluxograma e diagrama esquemático de combinação representando um processo para fundir e laminar tira de metal em associação com uma primeira variante de um sistema desacoplado e uma segunda variante de um sistema desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0015] FIG. 10 é um fluxograma representando um processo para fundir e laminar tira de metal de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0016] FIG. 11 é um gráfico representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida sem uma têmpera pós-fundição e armazenada a alta temperatura antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0017] FIG. 12 é um gráfico representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida sem uma têmpera pós-fundição e com pré- aquecimento antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0018] FIG. 13 é um gráfico representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida com uma têmpera pós-fundição e armazenada a alta temperatura antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0019] FIG. 14 é um gráfico representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida com uma têmpera pós-fundição e com pré-aquecimento antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0020] FIG. 15 é um conjunto de imagens ampliadas representando intermetálicos na liga de alumínio AA6014 para uma tira de metal fundida DC padrão em comparação com uma tira de metal como fundida usando um sistema de fundição e laminação desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0021] FIG. 16 é um conjunto de micrografias eletrônicas de transmissão de varredura representando dispersoides em tiras de metal de liga de alumínio série 6xxx que foram reaquecidas por uma hora a 550°C em comparação com uma tira de metal fundida sem uma têmpera pós-fundição e uma tira de metal fundida com uma têmpera pós-fundição de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0022] FIG. 17 é um gráfico comparando os resultados de teste de resistência ao escoamento e flexão em três pontos para tiras de metal série 7xxx preparadas utilizando técnicas de coquilha tradicionais e utilizando fundição e laminação contínuas desacopladas de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0023] FIG. 18 é um gráfico comparando os resultados de resistência ao escoamento e tempo de embebimento de tratamento térmico de solução para tiras de metal série 6xxx preparadas utilizando técnicas de coquilha tradicionais e utilizando fundição e laminação contínuas desacopladas de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0024] FIG. 19 é um conjunto de micrografias eletrônicas de transmissão de varredura representando dispersoides em tiras de metal de liga de alumínio AA6111 que foram reaquecidas por oito horas a 550°C em comparação com uma tira de metal fundida sem uma têmpera pós-fundição e uma tira de metal fundida com uma têmpera pós-fundição de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0025] FIG. 20 é um gráfico representando a precipitação de Mg2Si de uma tira de metal de alumínio durante laminação a quente e têmpera de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0026] FIG. 21 é um diagrama e gráfico esquemáticos de combinação representando um sistema de laminação a quente e o perfil de temperatura associado da tira de metal sendo laminada no mesmo de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0027] FIG. 22 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua de fita a quente de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0028] FIG. 23 é um gráfico representando a precipitação de Mg2Si de uma tira de metal de alumínio durante laminação a quente e têmpera de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0029] FIG. 24 é um fluxograma representando um processo para fundir uma fita de metal a quente de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0030] FIG. 25 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua de fita a quente de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0031] FIG. 26 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0032] FIG. 27 é um fluxograma representando um processo para fundir um produto de metal extrusável de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[0033] FIG. 28 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos.

[0034] FIG. 29 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em AA6111 após processamento de acordo com métodos aqui descritos.

[0035] FIG. 30 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos.

[0036] FIG. 31 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos.

[0037] FIG. 32 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos.

[0038] FIG. 33 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos.

[0039] FIG. 34 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos.

[0040] FIG. 35 é uma micrografia mostrando microestrutura de uma liga de alumínio AA6014 que foi fundida continuamente numa placa tendo uma espessura de calibre de 19 mm, resfriada e armazenada, pré-aquecida e laminada a quente até 11 mm de espessura e laminada adicionalmente a quente até 6 mm de espessura, referida como “R1”.

[0041] FIG. 36 é uma micrografia mostrando microestrutura de uma liga de alumínio AA6014 que foi fundida continuamente numa placa tendo uma espessura de calibre de 10 mm, resfriada e armazenada, pré-aquecida e laminada a quente até 5.5 mm de espessura referida como “R2”.

[0042] FIG. 37 é uma micrografia mostrando microestrutura de uma liga de alumínio AA6014 que foi fundida continuamente numa placa tendo uma espessura de calibre de 19 mm, resfriada e armazenada, laminada a quente até 11 mm de espessura, pré-aquecida e laminada a quente até 6 mm de espessura, referida como “R3”.

[0043] FIG. 38 é um gráfico mostrando efeitos de pré-aquecimento na formabilidade da liga de alumínio AA6014.

[0044] FIG. 39 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em uma seção de calibre de 11,3 mm do metal AA6111.

[0045] FIG. 40 é um gráfico representando o diâmetro de círculo equivalente (ECD) para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39.

[0046] FIG. 41 é um gráfico representando razões de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39.

[0047] FIG. 42 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39.

[0048] FIG. 43 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39.

[0049] FIG. 44 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em uma seção de calibre de 11,3 mm do metal AA6111.

[0050] FIG. 45 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 44.

[0051] FIG. 46 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 44.

[0052] FIG. 47 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em uma seção de calibre de 11,3 mm do metal AA6111.

[0053] FIG. 48 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 47.

[0054] FIG. 49 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 47.

[0055] FIG. 50 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA6111 depois de sofrerem várias rotas de processamento para alcançar uma fita de calibre de 3,7 a 6 mm.

[0056] FIG. 51 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 50.

[0057] FIG. 52 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 50.

[0058] FIG. 53 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA6111 depois de sofrerem várias rotas de processamento para alcançar uma tira de calibre de 2,0 mm.

[0059] FIG. 54 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 53.

[0060] FIG. 55 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 53.

[0061] FIG. 56 é um conjunto de micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) que mostram partículas constituintes de Fe em seções de metal AA6111 depois de serem submetidas a várias rotas de processamento para obter uma tira de 2,0 mm de calibre.

[0062] FIG. 57 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 56.

[0063] FIG. 58 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 56.

[0064] FIG. 59 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA6451 depois de sofrerem várias rotas de processamento para alcançar uma fita de calibre de 3,7 a 6 mm.

[0065] FIG. 60 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 59.

[0066] FIG. 61 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 59.

[0067] FIG. 62 é um conjunto de micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) que mostram partículas de constituintes de Fe em seções de metal AA6451 depois de serem submetidas a várias rotas de processamento para obter uma tira de 2,0 mm de calibre.

[0068] FIG. 63 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 62.

[0069] FIG. 64 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 62.

[0070] FIG. 65 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) e micrografias ópticas representando fusão e vazios de Mg2Si em seções de metal AA6451 que foram fundidas e laminadas a frio para alcançar uma tira de 2,0 mm.

[0071] FIG. 66 é um conjunto de micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) que mostram partículas de constituintes de Fe em seções de metal AA6451 depois de serem submetidas a várias rotas de processamento para obter uma tira de 2,0 mm de calibre.

[0072] FIG. 67 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 66.

[0073] FIG. 68 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 66.

[0074] FIG. 69 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA5754.

[0075] FIG. 70 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 69.

[0076] FIG. 71 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 69.

Descrição Detalhada

[0077] Certos aspectos e certas características da presente divulgação se referem a linhas de fundição e laminação contínuas desacopladas e parcialmente desacopladas para fundir, laminar e de outro modo preparar artigos de metal (por exemplo, tira de metal) adequadas para proporcionar uma bobina distribuível de tira de metal. Em alguns exemplos, os artigos de metal são preparados sem requererem laminação a frio ou o uso de uma linha de tratamento térmico de solução de recozimento contínua (CASH). Uma tira de metal pode ser fundida continuamente de um dispositivo de fundição contínua, tal como um fundidor de correia, e, então, bobinada em uma bobina de metal, opcionalmente, após ser submetida a têmpera pós-fundição. Esta tira de metal bobinada como fundida pode ser armazenada até pronta para laminação a quente. A tira de metal como fundida pode sofrer reaquecimento antes da laminação a quente, seja durante o armazenamento da bobina ou imediatamente antes da laminação a quente. A tira de metal aquecida pode ser resfriada até uma temperatura de laminação e laminada a quente através de uma ou mais gaiolas de laminação. A tira de metal laminada pode opcionalmente ser reaquecida e temperada antes do bobinamento para entrega. Esta tira de metal bobinada final pode ser do calibre desejado e ter as características físicas desejadas para distribuição a uma instalação de fabricação.

[0078] Certos aspectos e certas características da presente divulgação se referem a fundir uma liga de alumio com uma alta taxa de solidificação e após isso submeter o artigo de metal fundido a laminação a quente ou morna para reduzir a espessura do artigo de metal em pelo menos aproximadamente 30% ou a ou aproximadamente 30% - 80%, 40% - 70%, 50% - 70% ou 60% para produzir uma fita a quente. Em alguns casos, o artigo de metal pode ser passado através de um forno em linha antes de ser laminado a quente ou morno, cujo forno pode manter o artigo de metal a uma temperatura de metal de pico de aproximadamente 400°C a 580°C por aproximadamente 10 a 300 segundos, 60 a 180 segundos ou 120 segundos. O produto de fira a quente pode estar no calibre final, no calibre final e temperado, ou pode estar pronto para processamento adicional, tal como laminação a frio e tratamento térmico de solução. Em alguns casos, um forno em linha pode ser especialmente útil em ligas série 5xxx para facilitar assumir uma redução mais alta de espessura durante a laminação a quente ou morna. Como usado aqui, o termo redução de espessura pode ser uma forma de redução de seção que é executada usando laminação. Outros tipos de redução de seção podem incluir redução de diâmetro para artigos de metal extrusados. Laminação a quente ou morna pode ser um tipo de trabalho a quente ou morno, respectivamente. Outros tipos de trabalho a quente ou morno podem incluir extrusão a quente ou morna, respectivamente.

[0079] Em alguns casos, formas e tamanhos desejáveis de partículas intermetálicas podem ser obtidos através de fundição contínua (por exemplo, com uma alta taxa de solidificação), aquecimento opcional em um forno em linha e laminação a quente ou morna em reduções de espessura de aproximadamente de 50% a 70%. Estas formas e estes tamanhos desejáveis de partículas intermetálicas podem promover processamento adicional, tal como laminação a frio, bem como uso pelo cliente, tal como flexão e formação.

[0080] Como aqui utilizado, as temperaturas podem se referir a temperaturas de metal de pico, conforme apropriado. Além disso, referências a durações em temperaturas particulares podem se referir a uma duração de tempo começando quando o artigo de metal alcançou a temperatura de metal de pico desejada (por exemplo, excluindo os tempos de rampa para cima), embora isso não necessite sempre ser o caso. Aspectos e características da presente divulgação podem ser usados com qualquer metal adequado, no entanto, podem ser especialmente úteis quando fundindo e laminado ligas de alumínio. Especificamente, resultados desejáveis podem ser alcançados quando fundindo ligas, tal como ligas de alumínio série 2xxx, série 3xxx, série 4xxx, série 5xxx, série 6xxx, série 7xxx ou série 8xxx. Por exemplo, certos aspectos e certas características da presente divulgação permitem que as ligas série 5xxx e 6xxx sejam fundidas sem a necessidade de tratamento térmico de solução de recozimento contínuo. Em outro exemplo, certos aspectos e certas características da presente divulgação permitem fundição mais eficiente e mais confiável de ligas série 7xxx em comparação com as metodologias de fundição atuais. Nesta descrição, é feita referência às ligas identificadas pelas designações da indústria de alumínio, tal como “série” ou “AA6xxx” ou “6xxx”. Para um entendimento do sistema de designação numérica mais comumente usado na nomenclatura e identificação de alumínio e suas ligas, ver “International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys” ou “Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot”, ambos publicados pela The Aluminum Association.

[0081] Em alguns casos, certos aspectos e certas características da presente divulgação podem ser adequados para uso com alumínio, ligas de alumínio, titânio, materiais à base de titânio, aço, materiais à base de aço, magnésio, materiais à base de magnésio, cobre, materiais à base de cobre, compósitos, folhas usadas em compósitos, ou qualquer outro metal, não metal ou combinação de materiais adequados. Em certos exemplos, onde o material sendo fundido inclui metal, o metal pode ser metal ferroso ou metal não ferroso.

[0082] Tradicionalmente, a tira de metal criada por um dispositivo de fundição contínua é alimentada diretamente em um laminador a quente para ser reduzida até uma espessura desejada. O aparente benefício de fundição contínua tradicionalmente depende de ser capaz de alimentar a tira de metal como fundida diretamente a uma linha de processo, ao contrário da fundição DC. Como o produto continuamente fundido é alimentado diretamente no laminador, a velocidade de fundição e a velocidade de laminação devem ser cuidadosamente combinadas para evitar induzir tensões indesejáveis na tira de metal que poderiam levar a produtos inutilizáveis, danos ao equipamento ou condições perigosas.

[0083] Surpreendentemente, resultados benéficos podem ser alcançados desacoplando intencionalmente o processo de fundição do processo de laminação a quente em um sistema de fundição e laminação contínua. Ao desacoplar o processo de fundição contínua do processo de laminação a quente, a velocidade de fundição e a velocidade de laminação não precisam mais ser intimamente combinadas. Em vez disso, a velocidade de fundição pode ser selecionada para produzir características desejadas na tira de metal e a velocidade de laminação pode ser selecionada com base nos requisitos e nas limitações do equipamento de laminação. Em um sistema de fundição e laminação contínua desacoplado, o dispositivo de fundição contínua pode fundir uma tira de metal que é imediatamente ou logo em seguida bobinada em uma bobina intermediária, ou de transferência. A bobina intermediária pode ser armazenada ou levada imediatamente para o equipamento de laminação. No equipamento de laminação, a bobina intermediária pode ser desbobinada, permitindo que a tira de metal passe através do equipamento de laminação para ser laminada a quente e processada de outra maneira. O resultado final do processo de laminação a quente é uma tira de metal que pode ter as características desejadas para um cliente particular. A tira de metal pode ser bobinada e distribuída, tal como a uma planta automotiva capaz de formar peças automotivas da tira de metal. Em alguns casos, a tira de metal pode ser aquecida em vários pontos após ser inicialmente fundida no processo de fundição contínua (por exemplo, pelo fundidor contínuo), entretanto, a tira de metal permanecerá abaixo de uma temperatura solidus da tira de metal.

[0084] Como aqui utilizado, o termo desacoplado se refere à remoção da ligação de velocidade entre o dispositivo de fundição e a(s) gaiola(s) de laminação. Como descrito acima, um sistema acoplado (por vezes aqui referido como um sistema em linha) incluiria um dispositivo de fundição contínuo alimentando diretamente as gaiolas de laminação de modo a que a velocidade de saída do dispositivo de fundição deva ser combinada com a velocidade de entrada das gaiolas de laminação. Num sistema desacoplado, a velocidade de fundição pode ser ajustada independentemente da velocidade de entrada das gaiolas de laminação e a velocidade das gaiolas de laminação pode ser ajustada independentemente da velocidade de saída do dispositivo de fundição. Vários exemplos aqui descritos desacoplam o dispositivo de fundição da(s) gaiola(s) de laminação fazendo o dispositivo de fundição produzir uma bobina de metal a uma primeira velocidade, então, fazendo essa bobina ser mais tarde alimentada à(s) gaiola(s) de laminação para laminação a uma segunda velocidade. Em alguns casos em que a velocidade de fundição é desejada ser mais rápida que a velocidade de laminação desejada pode acomodar, pode ser possível fornecer desacoplamento limitado da velocidade de saída de um dispositivo de fundição e da velocidade de entrada da(s) gaiola(s) de laminação, mesmo quando o dispositivo de fundição alimenta tira de metal fundido diretamente à(s) gaiola(s) de laminação através do uso de um acumulador posicionado entre o dispositivo de fundição e a(s) gaiola(s) de laminação.

[0085] O dispositivo de fundição pode ser qualquer dispositivo de fundição contínua adequado. No entanto, foram alcançados resultados surpreendentemente desejáveis utilizando um dispositivo de fundição de correia, tal como o dispositivo de fundição de correia descrito na Patente US 6.755.236 intitulada “BELT-COOLING AND GUIDING MEANS FOR CONTINUOUS BELT CASTING OF METAL STRIP”, cuja divulgação é por este meio incorporada por referência na sua totalidade. Em alguns casos, resultados especialmente desejáveis podem ser alcançados usando um dispositivo de fundição de correia tendo correias feitas de um metal tendo uma alta condutividade térmica, tal como cobre. O dispositivo de fundição de correia pode incluir correias feitas de um metal tendo uma condutividade térmica de pelo menos 250, 300, 325, 350, 375 ou 400 watts por metro por Kelvin a temperaturas de fundição, embora metais tendo outros valores de condutividade térmica possam ser usados. O dispositivo de fundição pode fundir uma tira de metal a qualquer espessura adequada, no entanto, resultados desejáveis foram conseguidos a espessuras de aproximadamente 7 mm a 50 mm.

[0086] Certos aspectos da presente divulgação podem melhorar a formação e distribuição de dispersoides dentro da matriz de alumínio. Dispersoides são coleções de outras fases sólidas que estão localizadas dentro da fase primária de uma liga de alumínio solidificada. Vários fatores durante a fundição, manipulação, aquecimento e laminação podem afetar significativamente o tamanho e a distribuição de dispersoide em uma tira de metal. Os dispersoides são conhecidos por ajudarem no desempenho de flexão e outras características de ligas de alumínio e são frequentemente desejáveis em tamanhos entre cerca de 10 nm a cerca de 500 nm e numa distribuição relativamente uniforme em toda a tira de metal. Em alguns casos, dispersoides desejados podem estar em tamanhos de cerca de 10 nm a 100 nm ou 10 nm a 500 nm. Em fundição DC, longos ciclos de homogeneização (por exemplo, 15 horas ou mais) são necessários para produzir uma distribuição desejável de dispersoides. Em fundição contínua padrão, dispersoides muitas vezes não estão presentes absolutamente ou estão presentes em pequenas quantidades que são incapazes de fornecer qualquer efeito benéfico.

[0087] Certos aspectos da presente divulgação se referem a uma tira de metal e sistemas e métodos para formar uma tira de metal tendo dispersoides desejáveis (por exemplo, uma distribuição desejável de dispersoides de um tamanho desejável). Em alguns casos, o dispositivo de fundição pode ser configurado para fornecer solidificação rápida (por exemplo, solidificando rapidamente a taxas de ou mais de 10 vezes mais rápido do que a solidificação de fundição DC padrão, tal como pelo menos a ou cerca de 1°C/s, pelo menos a ou cerca de 10°C/s, ou pelo menos a ou cerca de 100°C/s) e resfriamento rápido (por exemplo, resfriando rapidamente a taxas de pelo menos ou cerca de 1°C/s, pelo menos a ou cerca de 10°C/s, ou pelo menos a ou cerca de 100°C/s) da tira de metal, o que pode facilitar a microestrutura melhorada na tira de metal final. Em alguns casos, a taxa de solidificação pode ser de ou acima de 100 vezes a taxa de solidificação da fundição DC tradicional. A solidificação rápida pode resultar em uma microestrutura única, incluindo uma distribuição única de elementos formadores de dispersoides muito uniformemente distribuídos por toda a matriz de alumínio solidificada. O resfriamento rápido desta tira de metal, tal como temperando imediatamente a tira de metal quando ela sai do dispositivo de fundição, ou logo após isso, pode facilitar o travamento dos elementos formadores de dispersoides em solução sólida. A tira de metal resultante pode, então, ser supersaturada com elementos formadores de dispersoides. A tira de metal supersaturada pode, então, ser bobinada em uma bobina intermediária para processamento adicional no sistema de fundição e laminação desacoplado. Em alguns casos, os elementos formadores de dispersoides desejados incluem Manganês, Cromo, Vanádio e/ou Zircônio. Esta tira de metal que é supersaturada com elementos formadores de dispersoides pode, quando reaquecida, muito rapidamente induzir a precipitação de dispersoides uniformemente distribuídos e desejavelmente dimensionados.

[0088] Em alguns casos, a solidificação rápida e o resfriamento rápido podem ser realizados isoladamente por um dispositivo de fundição. O dispositivo de fundição pode ser de um comprimento suficiente e ter características de remoção de calor suficientes para produzir uma tira de metal supersaturada em elementos formadores de dispersoides. Em alguns casos, o dispositivo de fundição pode ser de comprimento suficiente e ter características de remoção de calor suficientes para reduzir a temperatura da tira de metal fundido até ou abaixo de 250°C, 240°C, 230°C, 220°C, 210°C, ou 200°C, embora outros valores possam ser usados. Geralmente, tal dispositivo de fundição teria que ocupar espaço significativo ou operar a baixas velocidades de fundição. Em alguns casos, quando um dispositivo de fundição menor e mais rápido é desejado, a tira de metal pode ser temperada imediatamente após sair do dispositivo de fundição ou logo depois disso. Um ou mais bocais podem ser posicionados a jusante do dispositivo de fundição para reduzir a temperatura da tira de metal até ou abaixo de 250°C, 240°C, 230°C, 220°C, 210°C, 200°C, 175°C, 150°C, 125°C ou 100°C, embora possam ser utilizados outros valores. A têmpera pode ocorrer de forma suficientemente rápida ou rapidamente para travar os elementos formadores de dispersoides numa tira de metal supersaturada.

[0089] Tradicionalmente, a solidificação rápida e o resfriamento rápido foram evitados porque a tira de metal resultante tem características indesejáveis. No entanto, foi surpreendentemente descoberto que uma tira de metal supersaturada em elementos formadores de dispersoides pode ser um precursor eficiente para uma tira de metal tendo arranjos de dispersoides desejados. A tira de metal supersaturada em elementos formadores de dispersoides única pode ser reaquecida, tal como durante o armazenamento ou imediatamente antes da laminação a quente, para converter a matriz supersaturada de elementos formadores de dispersoides numa tira contendo dispersoides de uma distribuição desejada (por exemplo, distribuídos uniformemente) e de tamanhos desejados (por exemplo, entre aproximadamente 10 nm e aproximadamente 500 nm ou entre aproximadamente 10 nm e aproximadamente 100 nm). Como a tira de metal é supersaturada em elementos formadores de dispersoides, a força motriz para precipitação de dispersoides de tamanho desejável é mais alta que para uma matriz não supersaturada. Em outras palavras, certos aspectos de solidificação rida e/ou resfriamento rápido, como aqui divulgados, podem ser usados para preparar ou ativar uma tira de metal, cuja tira de metal pode ser mais tarde brevemente reaquecida para trazer o arranjo de dispersoides desejado. Por exemplo, verificou-se que certos aspectos da presente divulgação são capazes de produzir tiras de metal supersaturadas em elementos formadores de dispersoides capazes de serem reaquecidas para precipitar dispersoides de tamanho desejável em tempos de reaquecimento que são 10 a 100 vezes mais curtos que a tecnologia existente (por exemplo, fundição DC). Além disso, a velocidade à qual este reaquecimento pode ocorrer permite que o reaquecimento seja realizado em uma linha de laminação a quente, tal como no início da linha de laminação a quente. No entanto, em alguns casos, uma ou mais bobinas de tiras de metal supersaturadas em elementos formadores de dispersoides podem ser reaquecidas antes de serem desbobinadas em uma linha de laminação a quente. Como os dispersoides de tamanho desejável podem ser elicitados muito mais rapidamente, tempo e energia significativos podem ser poupados na produção de tiras de metal desejáveis. Além disso, a distribuição de dispersoide melhorada pode permitir que o desempenho desejado seja alcançado com o uso de quantidades mais baixas de elementos de liga. Em outras palavras, certos aspectos e certas características da presente divulgação permitem que os elementos de liga sejam alavancados mais eficientemente que a fundição DC ou contínua tradicional.

[0090] Além disso, a manipulação de um ou mais de taxa de solidificação, taxa de resfriamento (por exemplo, têmpera) e tempo de reaquecimento pode ser usada para adaptar especificamente o tamanho do dispersoide e a distribuição sob demanda. Um controlador pode ser acoplado a sistemas para controlar a taxa de solidificação, a taxa de resfriamento e o tempo de reaquecimento. Quando uma tira de metal é desejada ter uma certa característica atribuível a um arranjo de dispersoide particular (por exemplo, tamanho e/ou distribuição), o controlador pode manipular as várias taxas/tempos para produzir a tira de metal desejada. Desta forma, tiras de metal com arranjos de dispersoides desejados podem ser criadas sob demanda. Como o controle de arranjos de dispersoides pode fornecer mais ou menos eficiência em como elementos de liga são alavancados sob demanda, controle de arranjos de dispersoides pode permitir que um controlador compense desvios em elementos de liga de uma mistura particular de metal líquido. Por exemplo, ao produzir tiras metálicas distribuíveis tendo certas características desejadas, um controlador pode compensar ligeiros desvios nas concentrações de elementos de liga entre fundições ajustando a taxa de solidificação, taxa de resfriamento e/ou o tempo de reaquecimento do sistema para produzir arranjos de dispersoides que fornecem uso mais ou menos eficiente dos elementos de liga (por exemplo, uso mais eficiente pode ser desejável quando um desvio negativo dos elementos de liga é determinado). Essa compensação pode ser realizada automaticamente ou pode ser recomendada automaticamente para um usuário.

[0091] Bobinas intermediárias podem ser armazenadas antes de serem laminadas a quente, permitindo assim que um dispositivo de fundição produza a uma velocidade mais rápida do que a(s) gaiola(s) de laminação a quente pode(m) acomodar, com excesso de tira de metal sendo bobinado e armazenado até a(s) gaiola(s) de laminação estar(em) acessível(is). Quando armazenadas, as bobinas intermediárias podem ser reaquecidas opcionalmente. Por exemplo, com vários tipos de ligas de alumínio, tiras intermediárias podem ser reaquecidas até uma temperatura de ou em torno de 500°C ou mais alta, ou de ou em torno de 530°C e mais alta. A temperatura de reaquecimento permanecerá abaixo da temperatura solidus para a tira de metal.

[0092] Em alguns casos, as bobinas intermediárias são mantidas a uma temperatura de aproximadamente ou acima de 100°C, de ou acima de 200°C, de ou acima de 300°C, de ou acima de 400°C, ou de ou acima de 500°C, embora outros valores possam ser usados. Em alguns casos, as bobinas intermediárias podem ser armazenadas de uma maneira que minimize forças radiais irregulares, que podem impedir o desbobinamento durante um processo de laminação a quente. Em alguns casos, as bobinas intermediárias podem ser armazenadas verticalmente, com o eixo lateral da bobina se estendendo em uma direção vertical. Em alguns casos, as bobinas intermediárias podem ser armazenadas horizontalmente, com o eixo lateral da bobina se estendendo na direção horizontal. Em alguns casos, as bobinas intermediárias podem ser suspensas de um eixo central, minimizando assim a quantidade de peso comprimindo as alças da bobina umas contra as outras, especificamente a porção da bobina localizada abaixo do eixo. Em alguns casos, as bobinas intermediárias podem ser giradas periodicamente ou continuamente em torno de um eixo horizontal (por exemplo, o eixo lateral da bobina quando armazenada horizontalmente).

[0093] Durante um processo de laminação a quente, uma bobina intermediária pode ser desbobinada, opcionalmente tratada superficialmente, opcionalmente reaquecida, laminada até uma espessura desejada, opcionalmente reaquecida pós-laminação e temperada, e bobinada para distribuição. O processo de laminação a quente pode incluir uma ou mais gaiolas de laminação, cada uma incluindo rolos de trabalho para aplicar força para reduzir a espessura da tira de metal. Em alguns casos, a quantidade total de redução de espessura durante a laminação a quente pode ser de ou menos de aproximadamente 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 30%, 25%, 20% ou 15%, embora outros valores possam ser utilizados. A laminação a quente pode ser realizada a uma velocidade relativamente alta, tal como uma velocidade de entrada (por exemplo, velocidade da tira de metal quando ela entra na primeira gaiola de laminação a quente) em torno de 50 a em torno de 60 metros por minuto (m/min), embora outras velocidades de entrada possam ser usadas. A velocidade de saída (por exemplo, a velocidade da tira de metal quando ela sai da última gaiola de laminação a quente) pode ser muito mais rápida devido à porcentagem de redução de espessura transmitida pela(s) gaiola(s) de laminação, tal como em torno de 300 a em torno de 800 m/min., embora outras velocidades de saída possam ocorrer. Para resultados desejáveis, a laminação a quente pode ser realizada a uma temperatura de laminação a quente. A temperatura de laminação a quente pode ser de ou em torno de 350°C, tal como entre 340°C e 360°C, 330°C e 370°C, 330°C e 380°C, 300°C e 400°C, ou 250°C a 400°C, embora outras faixas possam ser utilizadas. Em alguns casos, a temperatura de laminação a quente desejada para uma tira de metal pode ser sua temperatura de recristalização de liga. Em alguns casos, a temperatura da tira de metal pode se mover de uma temperatura de laminação a quente de partida (por exemplo, a temperatura da tira de metal quando ela entra na primeira gaiola de laminação a quente), opcionalmente através de uma ou mais temperaturas de laminação a quente entre gaiolas (por exemplo, a(s) temperatura(s) da tira de metal entre duas gaiolas de laminação a quente adjacentes), a uma temperatura de laminação a quente de saída (por exemplo, a temperatura da tira de metal quando ela sai da última gaiola de laminação a quente). Qualquer destas temperaturas pode estar nas faixas descritas acima para uma temperatura de laminação a quente, embora possam ser utilizadas outras faixas. A temperatura de laminação a quente de partida, a(s) temperatura(s) entre gaiolas opcional(is) e a temperatura de laminação a quente existente podem ser aproximadamente as mesmas (por exemplo, ver FIG. 7) ou podem ser diferentes (por exemplo, ver FIG. 8).

[0094] Em alguns casos, a tira de metal pode entrar no processo de laminação a quente a uma temperatura alta ou pode ser reaquecida, como divulgado acima, pouco depois de ser desbobinada para o sistema de laminação a quente. A temperatura da tira de metal neste ponto pode ser superior a 500°C, 510°C, 520°C ou 530°C, embora abaixo da fusão, embora outras faixas possam ser usadas. Antes de entrar na(s) gaiola(s) de laminação a quente, a tira de metal pode ser resfriada até à temperatura de laminação a quente descrita acima. Depois de passar pelas gaiolas de laminação a quente, a tira de metal pode ser opcionalmente aquecida até uma temperatura pós- laminação. Para ligas tratáveis termicamente, tal como ligas de alumínio série 6xxx e série 7xxx, a temperatura pós-laminação pode ser de ou em torno de uma temperatura de solução, ao passo que para ligas não tratáveis termicamente, tal como ligas de alumínio série 5xxx, a temperatura pós- laminação pode ser uma temperatura de recristalização. Em alguns casos, tal como para ligas não tratáveis termicamente, o aquecimento pós-laminação não pode ser usado, especialmente se a tira de metal sair do processo de laminação a quente a uma temperatura de ou acima da temperatura de recristalização (por exemplo, de ou acima de em torno de 350°C). Para ligas tratáveis termicamente, a temperatura pós-laminação ou a temperatura de solução pode diferir dependendo da liga, mas pode ser de ou acima de aproximadamente 450°C, 460°C, 470°C, 480°C, 490°C, 500°C, 510°C, 520°C e 530°C. Em alguns casos, uma temperatura de solução pode ser de ou aproximadamente 20°C - 40°C, ou mais preferencialmente 30°C, abaixo de uma temperatura solidus da liga em questão. Imediatamente após reaquecer a tira de metal até a temperatura pós-laminação, ou logo após isso, a tira de metal pode ser temperada. A tira de metal pode ser temperada até uma temperatura de bobinamento que pode ser de ou abaixo de 150°C, 140°C, 130°C, 120°C, 110°C ou 100°C, embora possam ser utilizados outros valores. A tira de metal pode, então, ser bobinada para distribuição. Neste ponto, a tira de metal bobinada pode ter as características físicas desejadas para distribuição, tal como um calibre desejado e uma têmpera desejada.

[0095] Após laminação a quente e têmpera, a tira de metal pode ter um calibre e uma têmpera desejados, tal como uma têmpera T4. É feita referência neste pedido à têmpera ou condição de liga. Para uma compreensão das descrições de têmpera de liga mais comumente usadas, ver “American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Designation Systems”. Uma condição ou têmpera F se refere a uma liga de alumínio conforme fabricada. Uma condição ou têmpera O se refere a uma liga de alumínio após recozimento. Uma condição ou têmpera W se refere a uma liga de alumínio após tratamento térmico de solução, embora ela possa ser uma têmpera instável em temperaturas ambientes. Uma condição ou têmpera T se refere a uma liga de alumínio após certo tratamento térmico que produz um têmpera estável. Uma condição ou têmpera T3 se refere a uma liga de alumínio após tratamento térmico de solução (isto é, solubilização), trabalho a frio e envelhecimento natural. Uma condição ou têmpera T4 se refere a uma liga de alumínio após tratamento térmico de solução (isto é, solubilização) seguido por envelhecimento natural. Uma condição ou têmpera T6 se refere a uma liga de alumínio após tratamento térmico de solução seguido por envelhecimento artificial. Uma condição ou têmpera T8 se refere a uma liga de alumínio após trabalho a frio, seguido de tratamento térmico de solução, seguido por envelhecimento artificial.

[0096] Em alguns casos, uma tira de metal (por exemplo, uma tira de metal de alumínio) pode sofrer recristalização dinâmica durante laminação a quente iniciando laminação a quente a alta temperatura (por exemplo, uma temperatura de entrada de laminação a quente que está acima de uma temperatura de recristalização, tal como de ou acima de aproximadamente 550°C) e deixando a tira de metal resfriar durante o processo de laminação a quente até uma temperatura de saída de laminação a quente. Em alguns casos, a recristalização dinâmica durante a laminação a quente ou morna pode ocorrer aplicando força suficiente para induzir deformação suficiente no artigo de metal durante a laminação a uma temperatura particular para recristalizar o artigo de metal.

[0097] A recristalização dinâmica pode permitir que a tira de metal seja temperada imediatamente após laminação a quente, sem a necessidade de reaquecer a tira de metal (por exemplo, até acima de uma temperatura de recristalização) para obter recristalização. Adicionalmente, ao temperar rapidamente imediatamente após a laminação a quente, os precipitados indesejáveis podem ser evitados. Em certas temperaturas, os precipitados, tal como a fase de Mg2Si, podem começar a se formar com o tempo. Uma zona de alta precipitação pode ser definida com base na temperatura e no tempo gasto a essa temperatura, na qual se espera que os precipitados se formem rapidamente, tal como de 1% a 90% de completação da precipitação. Portanto, para minimizar a formação de precipitado, pode ser desejável minimizar o tempo gasto nessa zona de alta precipitação. Através de recristalização dinâmica seguida de rápida têmpera, a quantidade de tempo que uma tira de metal gasta a uma temperatura dentro da zona de alta precipitação pode ser minimizada. Em alguns casos, propriedades metalúrgicas desejáveis podem ser obtidas por laminação a quente e têmpera de uma tira de metal, onde a tira de metal diminui monotonicamente de temperatura imediatamente antes de entrar na primeira gaiola de laminação a quente até logo após sair da zona de têmpera (por exemplo, diminuindo monotonicamente de temperatura em todos os processos de laminação a quente e têmpera).

[0098] Em alguns casos, uma tira de metal pode entrar na laminação a quente após pouca ou nenhuma têmpera inicial. A tira de metal pode ser deixada cair de temperatura durante a laminação a quente de uma temperatura de entrada de laminação a quente que esteja acima de uma temperatura de recristalização (por exemplo, uma temperatura de pré-aquecimento, tal como de ou acima de 550°C) até uma temperatura de saída de laminação a quente que está abaixo da temperatura de entrada de laminação a quente. O declínio de temperatura da temperatura de entrada de laminação a quente até à temperatura de saída de laminação a quente pode ser um declínio monotônico. Para efetuar a diminuição de temperatura durante a laminação a quente, cada gaiola de laminação a quente pode extrair calor da tira de metal. Por exemplo, uma gaiola de laminação a quente pode ser resfriada suficientemente, de modo a que a passagem da tira de metal através da gaiola de laminação a quente possa fazer com que calor seja extraído da tira de metal através dos rolos de trabalho da gaiola de laminação a quente. Em alguns casos, o calor pode ser extraído da tira de metal entre gaiolas de laminação a quente através do uso de lubrificantes ou outros materiais de resfriamento (por exemplo, fluidos tais como ar ou água), em vez de ou além da remoção de calor através das próprias gaiolas de laminação a quente. Em alguns casos, a última e a penúltima gaiolas de laminação a quente podem laminar a tira de metal a temperaturas progressivamente mais baixas. Em alguns casos, a última e a penúltima gaiolas de laminação a quente podem laminar a tira de metal à mesma ou aproximadamente à mesma temperatura.

[0099] Em vez de depender de recristalização pós-laminação (por exemplo, após laminação a quente) durante um processo de tratamento térmico, que pode exigir um aumento de temperatura antes da têmpera e que pode resultar em uma duração prolongada dentro de uma zona de alta precipitação, uma tira de metal pode sofrer recristalização dinâmica durante o processo de laminação a quente, como aqui descrito. A recristalização dinâmica pode envolver laminar a tira de metal a uma taxa de deformação suficientemente alta e a uma temperatura suficientemente alta. A recristalização dinâmica pode ocorrer na gaiola de laminação final do laminador a quente. A recristalização dinâmica é dependente da taxa de deformação e da temperatura da tira de metal sendo processada. O parâmetro Zener-Hollomon (Z) pode ser definido pela equação , onde é a taxa de deformação, é a energia de ativação, é a constante de gás e é a temperatura. A recristalização ocorre quando o parâmetro Zener-Hollomon cai dentro de uma faixa desejada. Para permanecer dentro desta faixa, embora minimizando a temperatura (por exemplo, temperatura de saída de laminação a quente), uma tira de metal deve sofrer taxas de deformação mais altas do que seria necessário em temperaturas mais altas. Portanto, pode ser desejável maximizar a quantidade de redução (por exemplo, redução de espessura percentual) da gaiola de laminação a quente final ou pelo menos selecionar uma quantidade de redução adequada para atingir uma temperatura de saída de laminação a quente adequada para têmpera rápida para minimizar o tempo gasto dentro da zona de alta precipitação. Para conseguir a redução total desejada de espessura, a quantidade de redução de espessura adicionada à gaiola de laminação a quente final pode ser compensada diminuindo a quantidade de redução de espessura proporcionada por uma ou mais das gaiolas de laminação a quente anteriores.

[00100] Adicionalmente, para minimizar o tempo gasto dentro da zona de alta precipitação, pode ser desejável operar o laminador a quente em altas velocidades. Por exemplo, num laminador a quente usando três gaiolas para reduzir a tira de metal de um calibre de 16 mm para 2 mm, uma velocidade de tira de aproximadamente 50 m/min. na entrada do laminador a quente pode resultar em uma velocidade de tira de aproximadamente 400 m/min. na saída do laminador a quente. Assim, para atingir uma duração mínima adequadamente dentro da zona de alta precipitação, um processo de têmpera pode precisar reduzir a temperatura da tira de metal em aproximadamente 400°C (por exemplo, até 100°C) enquanto a tira de metal prossegue em velocidades em torno de aproximadamente 400 m/min. Em alguns metais, tal como aço, essa têmpera rápida pode ser impossível, pode ser impraticável ou pode exigir equipamentos grandes, caros e ineficientes. Em alumínio, pode ser possível proporcionar essa têmpera como aqui descrito, especialmente se a temperatura de recristalização for minimizada através do deslocamento de uma porção da redução de espessura de gaiolas de laminação a quente anteriores para a gaiola de laminação a quente final. Além disso, quando um processo de laminação a quente é desacoplado de um processo de fundição, o processo de laminação a quente pode ser deixado prosseguir a altas velocidades, tal como aquelas aqui descritas. Altas velocidades durante o processo de laminação a quente podem ajudar a minimizar o tempo gasto na zona de alta precipitação. Adicionalmente, altas velocidades de laminação a quente podem facilitar a obtenção de uma taxa de deformação adequadamente alta necessária para atingir uma baixa temperatura de recristalização, como descrito aqui.

[00101] Adicionalmente, a recristalização dinâmica e a rápida têmpera para minimizar a formação de precipitado podem ser facilitadas através do uso de tiras de metal relativamente finas. Ao fundir a tira de metal a um calibre relativamente fino, tal como aqui descrito, o processo de laminação a quente pode prosseguir a altas velocidades e pode ser seguido por um processo de têmpera rápida, o que pode reduzir o tempo gasto na zona de alta precipitação. O calibre fino também pode facilitar altas velocidades de laminação a quente. As técnicas aqui descritas para recristalização dinâmica e têmpera rápida podem facilitar a preparação de uma tira de metal ou outro produto metalúrgico que carregue uma têmpera T4 e tenha quantidades menores que o esperado de precipitados. Por exemplo, uma tira de metal preparada de acordo com certos aspectos da presente divulgação pode ter uma têmpera T4 e ter uma fração de volume de Mg2Si de ou menos de aproximadamente 4,0%, 3,9%, 3,8%, 3,7%, 3,6%, 3,5%, 3,4%, 3,3%, 3,2%, 3,1%, 3,0%, 2,9%, 2,8%, 2,7%, 2,6%, 2,5%, 2,4%, 2,3%, 2,2%, 2,1%, 2,0%, 1,9%, 1,8%, 1,7%, 1,6%, 1,5%, 1,4%, 1,3%, 1,2%, 1,1%, 1,0%, 0,9%, 0,8%, 0,7%, 0,6%, 0,5%, 0,4%, 0,3%, 0,2% ou 0,1% Em alguns casos, uma tira de metal preparada de acordo com certos aspectos da presente divulgação pode ter uma têmpera T4 e ter uma fração de volume de Mg2Si de ou menos de aproximadamente 10%, 9,9%, 9,8%, 9,7%, 9,6%, 9,5%, 9,4%, 9,3%, 9,2%, 9,1%, 9%, 8,9%, 8,8%, 8,7%, 8,6%, 8,5%, 8,4%, 8,3%, 8,2%, 8,1%, 8%, 7,9%, 7,8%, 7,7%, 7,6%, 7,5%, 7,4%, 7,3%, 7,2%, 7,1%, 7%, 6,9%, 6,8%, 6,7%, 6,6%, 6,5%, 6,4%, 6,3%, 6,2%, 6,1%, 6%, 5,9%, 5,8%, 5,7%, 5,6%, 5,5%, 5,4%, 5,3%, 5,2%, 5,1%, 5%, 4,9%, 4,8%, 4,7%, 4,6%, 4,5%, 4,4%, 4,3%, 4,2% ou 4,1%. Como aqui usada, a referência a uma fração de volume de Mg2Si pode se referir a uma fração de volume de Mg2Si em relação à quantidade total de Mg2Si que poderia ser formada na liga particular sendo fundida. A porcentagem de fração de volume de Mg2Si também pode ser referida como uma porcentagem de conclusão da reação de precipitação para formar o Mg2Si.

[00102] Certos aspectos e certas características da presente divulgação se referem a técnicas para refinar o tamanho, a forma e a distribuição de tamanho de intermetálicos portadores de ferro (portando Fe). A adaptação das características dos intermetálicos portando Fe pode ser importante para atingir ótimo desempenho de produto, especialmente para ligas série 6xxx e especialmente para as especificações exigentes necessárias para peças automotivas de alumínio. Embora fundição DC convencional possa requerer longos períodos (por exemplo, várias horas) de homogeneização de alta temperatura (por exemplo, >530°C) para transformar intermetálicos de Fe de fase beta (β-Fe) em Fe de fase alfa (α-Fe), certos aspectos da presente divulgação são adequados para produzir produto de metal com intermetálicos portadores de Fe desejáveis. Como aqui descrito, certos aspectos da presente divulgação se referem à produção de um produto de calibre intermediário de um fundidor contínuo. O produto de calibre intermediário pode ser acabado num produto de têmpera T4 através de i) laminação a frio até calibre final e tratamento térmico de solução; ii) laminação morna até calibre final e tratamento térmico de solução; iii) laminação a quente até calibre final, reaquecimento com aquecedor magnético e realização de uma têmpera em linha; iv) laminação a quente até calibre final e tratamento térmico de solução; ou v) laminação a quente até calibre final com recristalização dinâmica para produzir têmpera T4.

[00103] Em alguns casos, a tira de metal fundida do fundidor contínuo pode ser laminada (por exemplo, laminada a quente) antes da bobinagem. A laminação antes da bobinagem pode ser a uma grande redução de espessura, tal como pelo menos 30% ou mais tipicamente entre 50% e 75%. Resultados especialmente úteis foram encontrados quando a tira de metal continuamente fundida é laminada com uma única gaiola de laminação a quente antes da bobinagem, embora gaiolas adicionais possam ser usadas em alguns casos. Em alguns casos, esta laminação a quente de alta redução (por exemplo, maior que 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70% ou 75% de redução na espessura) após fundição contínua pode ajudar a quebrar as partículas portadoras de Fe na tira de metal, dentre outros benefícios. Nos casos em que a tira de metal é reduzida em espessura através de laminação após fundição contínua e antes da bobinagem, quaisquer processos de laminação a quente que ocorrerem após o desbobinamento podem exigir menos gaiolas de laminação a quente e/ou menos passes, uma vez que a tira de metal já foi reduzida em espessura entre a fundição e o bobinamento.

[00104] Em alguns casos, a tira de metal pode ser homogeneizada instantaneamente. A homogeneização instantânea pode incluir aquecimento da tira de metal até uma temperatura acima de 500°C (por exemplo, 500-570°C, 520-560°C, ou aproximadamente 560°C) por um período de tempo relativamente curto (por exemplo, aproximadamente 1 minuto a 10 minutos, tal como 30 segundos, 45 segundos, 1 minuto, 1 minuto e trinta segundos, 2 minutos, 3 minutos, 4 minutos, 5 minutos, 6 minutos, 7 minutos, 8 minutos, 9 minutos ou 10 minutos, ou qualquer faixa entre os mesmos). Este aquecimento pode ocorrer entre o fundidor contínuo e o bobinamento inicial e, mais especificamente, entre o fundidor contínuo e a gaiola de laminação a quente antes do bobinamento ou entre a gaiola de laminação a quente e o bobinamento. Esta homogeneização instantânea pode ajudar a reduzir a razão de aspecto dos intermetálicos portadores de Fe (por exemplo, tipo α ou β) e também pode reduzir o tamanho destes intermetálicos. Em alguns casos, a homogeneização instantânea (por exemplo, a 570°C por cerca de 2 minutos) pode alcançar com sucesso a esferoidização e/ou o refinamento benéficos de partículas constituintes de Fe que, de outra forma, exigiriam homogeneização extensiva a temperaturas mais altas.

[00105] Em alguns casos, a combinação de homogeneização instantânea e laminação a quente de alta redução após fundição contínua, como descrito aqui, pode ser especialmente útil para refinar (por exemplo, quebrar) partículas portadoras de Fe.

[00106] Em um exemplo, um sistema de fundição pode incluir um fundidor contínuo, um forno (por exemplo, um forno de túnel), uma gaiola de laminação a quente e um bobinador. Em alguns casos, uma ou mais têmperas podem ocorrer antes e/ou depois da gaiola de laminação a quente. A gaiola de laminação a quente pode proporcionar uma redução na espessura da tira de metal de pelo menos 30% ou entre 50-70%. Uma têmpera antes da gaiola de laminação a quente pode ser opcional, no entanto, ela pode quebrar beneficamente partículas portadoras de Fe e melhorar as características de precipitação. Em alguns casos, após a laminação a quente, têmpera e bobinamento, a tira de metal pode ser laminada a quente após um aquecimento lento/rápido e embebimento a uma temperatura relativamente alta (por exemplo, >500°C). Em alguns casos, após a laminação a quente, têmpera e bobinamento, a tira de metal pode ser laminada morna após aquecimento lento/rápido até uma temperatura relativamente mais baixa (por exemplo, <350°C). Em alguns casos, após a laminação a quente, têmpera e bobinamento, a tira de metal pode ser laminada a frio sem qualquer tratamento térmico adicional. Como aqui descrito, estas várias técnicas podem resultar em várias propriedades em relação às partículas portadoras de Fe, tal como várias distribuições de tamanho de constituintes de Fe.

[00107] Em alguns casos, a tira de metal pode ser reaquecida em vários pontos no sistema de laminação a quente através do uso de dispositivos de aquecimento, tal como aquecedores magnéticos, tal como aquecedores de indução ou aquecedores magnéticos rotativos. Exemplos não limitativos de aquecedores magnéticos rotativos adequados incluem aqueles divulgados no Pedido Provisório US 62/400.426, depositado em 27 de setembro de 2016, e intitulado “ROTATING MAGNET HEAT INDUCTION”, cuja divulgação é incorporada por meio deste em sua totalidade.

[00108] Geralmente, a(s) gaiola(s) de laminação do sistema de laminação a quente são resfriadas, tal como através de um sistema de refrigerante incluindo bocais que borrifam refrigerante nos rolos da(s) gaiola(s) de laminação e/ou na própria tira de metal. Este sistema de refrigerante pode extrair calor suficiente de modo que a ação mecânica de reduzir a espessura da tira de metal passando a tira de metal através da(s) gaiola(s) de laminação a quente não aumente a temperatura da tira de metal. No entanto, em alguns casos, a tira de metal pode ser intencionalmente reaquecida reduzindo a quantidade de resfriamento aplicada pelo sistema de refrigerante, assim permitindo a ação mecânica de reduzir a espessura da tira de metal passando a tira de metal através da(s) gaiola(s) de laminação a quente para conferir uma mudança de temperatura positiva na tira de metal.

[00109] Como aqui utilizado, vários dispositivos de resfriamento e/ou têmpera são descritos com referência ao refrigerante fornecido por um ou mais bocais. Outros mecanismos para fornecer resfriamento rápido a uma tira de metal podem ser usados, sejam eles à base de fluido ou não e sejam à base de bocal ou não. Em alguns casos, a tira de metal pode ser resfriada ou temperada usando um dilúvio de refrigerante, tal como fornecido diretamente de uma mangueira, um conduto, um tanque ou outra tal estrutura semelhante para transportar o refrigerante até a tira de metal.

[00110] Aspectos e características da presente divulgação são aqui descritos em relação à produção de tiras de metal, contudo, aspectos da presente divulgação também podem ser usados para produzir produtos de metal de qualquer tamanho ou forma adequados, tal como folhas finas, folhas, chapas, placas, shates ou outros produtos de metal.

[00111] Estes exemplos ilustrativos são dados para apresentar o leitor à matéria geral discutida aqui e não se destinam a limitar o escopo dos conceitos divulgados. As seções seguintes descrevem várias características e vários exemplos adicionais com referência aos desenhos nos quais numerais semelhantes indicam elementos semelhantes e descrições direcionais são usadas para descrever as modalidades ilustrativas mas, como as modalidades ilustrativas, não devem ser usadas para limitar a presente divulgação. Os elementos incluídos nas ilustrações do presente documento podem não estar desenhados em escala.

[00112] FIG. 1 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 pode incluir um sistema de fundição 102, um sistema de armazenamento 104 e um sistema de laminação a quente 106. O sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 pode ser considerado uma linha de processamento contínua única tendo subsistemas desacoplados. A tira de metal 110 fundida pelo sistema de fundição 102 pode continuar numa direção a jusante através do sistema de armazenamento 104 e do sistema de laminação a quente 106. O sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 pode ser considerado contínuo, uma vez que a tira de metal 110 pode ser produzida continuamente pelo sistema de fundição 102, armazenada pelo sistema de armazenamento 104 e laminada a quente pelo sistema de laminação a quente 106. Em alguns casos, o sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 pode estar localizado dentro de um único edifício ou instalação, no entanto, em alguns casos, os subsistemas do sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 podem estar localizados separadamente um do outro. Em alguns casos, um único sistema de fundição 102 pode ser associado a um ou mais sistemas de armazenamento 104 e um ou mais sistemas de laminação a quente 106, desse modo permitindo que o sistema de fundição 102 opere continuamente a uma taxa de velocidade muito mais alta que um único sistema de armazenamento 104 ou sistema de laminação a quente 106 de outro modo permitiria.

[00113] O sistema de fundição 102 inclui um dispositivo de fundição contínuo, tal como um fundidor de correia contínuo 108 que funde continuamente uma tira de metal 110. O sistema de fundição 102 pode opcionalmente incluir um sistema de têmpera rápida 114 posicionado imediatamente a jusante do fundidor de correia contínuo 108, ou logo após isso. O sistema de fundição 102 pode incluir um dispositivo de bobinamento capaz de bobinar a tira de metal 110 numa bobina intermediária 112.

[00114] A bobina intermediária 112 acumula uma porção da tira de metal 110 saindo do fundidor de correia contínuo 108 e, depois de ser cortada por um dispositivo de cisalhamento ou outro dispositivo adequado, pode ser transportada para outro local, permitindo que uma nova bobina intermediária 112 se forme após isso de tira de metal adicional 110 saindo do fundidor de correia contínuo 108, permitindo assim que o fundidor contínuo de correia 108 opere continuamente ou semicontinuamente.

[00115] A bobina intermediária 112 pode ser fornecida diretamente ao sistema de laminação a quente 106, ou pode ser armazenada e/ou processada no sistema de armazenamento 104. O sistema de armazenamento 104 pode incluir vários mecanismos de armazenamento, tal como mecanismos de armazenamento verticais ou horizontais e mecanismos de armazenamento rotativos periódicos ou contínuos. Em alguns casos, as bobinas intermediárias 112 podem sofrer pré-aquecimento em um pré-aquecedor 116 (por exemplo, um forno) ao serem armazenadas no sistema de armazenamento 104. O pré- aquecimento pode ocorrer durante alguma ou toda a duração de tempo quando a bobina intermediária 112 está no sistema de armazenamento 104. Depois de ser armazenada no sistema de armazenamento 104, a tira de metal 110 pode ser fornecida ao sistema de laminação a quente 106.

[00116] O sistema de laminação a quente 106 pode reduzir a espessura da tira de metal 110 de um calibre como fundida até um calibre desejado para distribuição. Em alguns casos, o calibre desejado para distribuição pode ser de ou aproximadamente de 0,7 mm a 4,5 mm ou de ou aproximadamente de 1,5 mm a 3,5 mm. O sistema de laminação a quente 106 pode incluir um conjunto de gaiolas de laminação a quente 118 para reduzir a espessura da tira de metal 110. Em alguns casos, o conjunto de gaiolas de laminação a quente 118 pode incluir uma única gaiola de laminação a quente, no entanto, qualquer número de gaiolas de laminação a quente pode ser utilizado, tal como dois, três ou mais. Em alguns casos, o uso de um número maior de gaiolas de laminação a quente (por exemplo, três, quatro ou mais) pode resultar em melhor qualidade de superfície para uma dada redução total de espessura (por exemplo, redução de espessura antes da primeira gaiola de laminação a quente até depois da última gaiola de laminação a quente), porque cada gaiola de laminação precisa, portanto, reduzir a espessura do metal em uma menor quantidade e, assim, menos defeitos de superfície são geralmente transmitidos na tira de metal. O sistema de laminação a quente 106 pode ainda realizar outro processamento da tira de metal, tal como acabamento de superfície (por exemplo, texturização), pré-aquecimento e tratamento térmico. A tira metálica 110 saindo do sistema de laminação a quente 106 pode ser fornecida diretamente para equipamento de processamento adicional (por exemplo, uma máquina de blanque ou uma máquina de dobramento) ou pode ser bobinada numa bobina distribuível 120 (por exemplo, uma bobina acabada). Como aqui utilizado, o termo distribuível pode descrever um produto de metal, tal como uma tira de metal bobinada que tem as características desejadas de um consumidor da tira de metal. Por exemplo, uma bobina distribuível 120 pode incluir tira de metal bobinada tendo características físicas e/ou químicas que satisfaçam as especificações de um fabricante de equipamento original. A bobina distribuível 120 pode ser uma têmpera W ou uma têmpera T. A bobina distribuível 120 pode ser armazenada, vendida e transportada conforme apropriado.

[00117] O sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 representado na FIG. 1 permite que a velocidade do sistema de fundição 102 seja desacoplada da velocidade do sistema de laminação a quente 106. Como representado, o sistema de fundição e laminação de metal desacoplado 100 utiliza um sistema de armazenamento 104 para armazenar bobinas intermediárias 112, em que a tira de metal 110 saindo do fundidor contínuo 108 é bobinada em unidades discretas e armazenada até o sistema de laminação a quente 106 estar disponível para as processar. Ao invés de armazenar bobinas intermediárias 112, em alguns casos, o sistema de armazenamento 104 usa um acumulador em linha que aceita tira de metal 110 do sistema de fundição 102 em uma primeira velocidade e a acumula entre um conjunto de rolos móveis para permitir que a tira de metal contínua 110 seja alimentada a um sistema de laminação a quente 106 a uma segunda velocidade diferente da primeira velocidade. O acumulador em linha pode ser dimensionado para acomodar uma diferença na primeira velocidade e na segunda velocidade por um período de tempo predeterminado com base na duração de fundição desejada do sistema de fundição 102. Em sistemas onde o sistema de fundição 102 é desejado operar continuamente, um sistema de armazenamento baseado em bobina 104 pode ser desejável.

[00118] FIG. 2 é um gráfico de cronograma 200 para a produção de várias bobinas usando um sistema de fundição e laminação de metal desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O gráfico de cronograma 200 representa a localização e os processos sendo realizados para cada uma das várias bobinas em função do tempo, à medida que as bobinas passam do sistema de fundição 202, através do sistema de armazenamento 204 e através do sistema de laminação a quente 206. O sistema de fundição 202, o sistema de armazenamento 204 e o sistema de laminação a quente 206 podem ser o sistema de fundição 102, o sistema de armazenamento 104 e o sistema de laminação a quente 106 do sistema de fundição e laminação de metal 100 desacoplado da FIG. 1.

[00119] Como descrito acima, o sistema de fundição 202 pode fundir bobinas intermediárias. Os blocos 222A, 222B, 222C, 222D e 222E representam os tempos de fundição das bobinas intermediárias A, B, C, D e E, respectivamente. O sistema de fundição 202 pode fundir cada bobina intermediária a uma velocidade de fundição particular. Portanto, o tempo de fundição de bobina 228 pode representar o tempo necessário para o sistema de fundição 202 fundir e bobinar uma única bobina intermediária. Em alguns casos, o sistema de fundição 202 passa por um tempo de rearme durante o qual o sistema de fundição 202 é rearmado para fundir e bobinar uma bobina intermediária subsequente. Em outros casos, o sistema de fundição 202 pode começar imediatamente a fundir e bobinar a bobina intermediária subsequente. Como representado na FIG. 2, o sistema de fundição 202 pode produzir repetidamente bobinas intermediárias continuamente.

[00120] As bobinas intermediárias podem ser passadas para o sistema de armazenamento 204 para armazenamento e/ou processamento opcional (por exemplo, reaquecimento). Os blocos 224A, 224B, 224C, 224D e 224E representam as durações de armazenamento das bobinas intermediárias A, B, C, D e E, respectivamente. Como a velocidade do sistema de fundição 202 é desacoplada da velocidade do sistema de laminação a quente 206, o sistema de armazenamento 204 pode ser capaz de armazenar quaisquer números adequado de bobinas intermediárias por quantidades de tempo variáveis, dependendo do número de sistemas de laminação a quente 206 disponível e das velocidades do sistema de fundição 202 e do sistema de laminação a quente 206.

[00121] Em alguns casos, cada bobina intermediária pode permanecer no sistema de armazenamento 204 por um tempo de armazenamento mínimo 230, que pode ser uma quantidade mínima de tempo necessária para executar qualquer processamento opcional durante o armazenamento. Em alguns casos, não há tempo de armazenamento mínimo 230 e a bobina intermediária pode ser distribuída ao sistema de laminação a quente 206 sem armazenamento se o sistema de laminação a quente 206 estiver disponível para aceitar a bobina intermediária. Por exemplo, se não houver tempo de armazenamento mínimo 230, então, a bobina intermediária A seria distribuída diretamente ao sistema de laminação a quente 206 e não haveria nenhum bloco 224A.

[00122] As bobinas intermediárias fornecidas ao sistema de laminação a quente 206 podem ser laminadas e de outro modo processadas em uma bobina distribuível. Os blocos 226A, 226B, 226C, 226D e 226E representam a duração de tempo gasto no sistema de laminação a quente 206 para as bobinas intermediárias A, B, C, D e E, respectivamente. O sistema de laminação a quente 206 pode operar a uma velocidade ajustada, resultando num tempo de laminação de bobina 232 que representa a duração de tempo necessária para laminação a quente e de outro modo processar um rolo intermediário no sistema de laminação a quente 206.

[00123] Pode ser apreciado que, embora desacoplado, o processo de fundição, armazenamento e laminação a quente da tira de metal é contínuo, uma vez que a tira de metal passa continuamente de um sistema para o seguinte. O sistema de armazenamento 204 pode ser especialmente desejável quando o tempo de fundição de bobina 228 é mais curto que o tempo de laminação de bobina 232. A diferença entre o tempo de fundição de bobina 228 e o tempo de laminação de bobina 232 pode ditar o tamanho necessário do sistema de armazenamento 204 em função da duração de fundição total (por exemplo, a duração de tempo total que é desejada para o sistema de fundição 202 fundir continuamente bobinas intermediárias antes de desligar).

[00124] FIG. 3 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua desacoplado 300 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de fundição contínuo desacoplado 300 inclui um dispositivo de fundição contínuo, tal como um fundidor de correia contínuo 308. O fundidor de correia contínuo 308 inclui correias opostas 334 capazes de extrair calor do metal líquido 336 a uma taxa de resfriamento suficiente para solidificar o metal líquido 336, o qual uma vez sólido passa pelo fundidor de correia contínuo 308 como uma tira de metal 310. O fundidor de correia contínuo 308 pode operar a uma velocidade de fundição desejada. As correias opostas 334 podem ser feitas de qualquer material adequado, no entanto, em alguns casos, as correias 334 são feitas de cobre. Os sistemas de resfriamento dentro do fundidor de correia contínuo 308 podem extrair calor suficiente do metal líquido 336 de modo que a tira de metal 310 saindo do fundidor de correia contínuo 308 tenha uma temperatura entre 200°C a 530°C, embora outras faixas possam ser usadas.

[00125] Em alguns casos, solidificação rápida e resfriamento rápido podem ser obtidos usando um fundidor de correia contínuo 308 configurado para extrair calor suficiente do metal de forma que a tira de metal 310 saindo do fundidor de correia contínuo 308 tenha uma temperatura abaixo de 200°C. Em outros casos, o resfriamento pós-fundição rápido pode ser realizado por um sistema de têmpera 314 posicionado imediatamente a jusante do fundidor de correia contínuo 308 ou pouco depois. O sistema de têmpera 314 pode extrair calor suficiente da tira de metal 310, de modo que a tira de metal saia do sistema de têmpera 314 a uma temperatura de ou abaixo de 100°C, apesar da temperatura à qual a tira de metal 310 sai do fundidor de correia contínuo 308. Como um exemplo, o sistema de têmpera 314 pode ser configurado para reduzir a temperatura da tira de metal 310 para ou abaixo de 100°C dentro de aproximadamente dez segundos.

[00126] O sistema de têmpera 314 pode incluir um ou mais bocais 340 para distribuir refrigerante 342 na tira de metal 310. O refrigerante 342 pode ser alimentado aos bocais 340 a partir de uma fonte de refrigerante 346 acoplada aos bocais 340 por tubulação apropriada. O sistema de têmpera 314 pode incluir uma ou mover válvulas 344, incluindo válvulas 344 associadas a um ou mais bocais 340 e/ou válvulas 344 associadas à fonte de refrigerante 346, para ajustar a quantidade de refrigerante 342 sendo aplicada à tira de metal 310. Em alguns casos, a fonte de refrigerante 346 pode incluir um dispositivo de controle de temperatura para ajustar uma temperatura desejada do refrigerante 342. Um controlador 352 pode ser acoplado operativamente à(s) válvula(s) 344, à fonte de refrigerante 346 e/ou a um sensor 350 para controlar o sistema de têmpera 314. O sensor 350 pode ser qualquer sensor adequado para determinar uma temperatura da tira de metal 310, tal como uma temperatura da tira de metal 310 quando ela sai do sistema de têmpera 314. Com base na temperatura detectada, o controlador 352 pode ajustar uma temperatura do refrigerante 342 ou uma taxa de fluxo do refrigerante 342 para manter a temperatura da tira de metal 310 quando ela sai do sistema de têmpera 314 dentro dos parâmetros desejados (por exemplo, abaixo de 100°C).

[00127] O sistema de têmpera 314 pode ser posicionado para começar a resfriar a tira de metal 310 a uma distância 348 a jusante de onde a tira de metal 310 sai do fundidor de correia contínuo 308. A distância 348 pode ser tão pequena quanto praticável. Em alguns casos, a distância 348 é de ou menor que 5 metros, 4 metros, 3 metros, 2 metros, 1 metro, 50 cm, 25 cm, 20 cm, 15 cm, 10 cm, 5 cm, 2,5 cm ou 1 cm.

[00128] A tira de metal 310 saindo do sistema de têmpera 314 pode ter uma distribuição desejável de elementos formadores de dispersoides e, assim, estar num estado desejável para posterior formação de dispersoide (por exemplo, precipitação de dispersoides), como aqui divulgado. A tira de metal 310 saindo do sistema de têmpera 314 pode ser bobinada, por um dispositivo de bobinamento, numa bobina intermediária.

[00129] FIG. 4 é um diagrama esquemático representando um sistema de armazenamento vertical de bobina intermediário 400 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de armazenamento vertical de bobina intermediária 400 pode ser o sistema de armazenamento 104 da FIG. 1 O sistema de armazenamento vertical de bobina intermediária 400 pode ser utilizado para armazenar uma bobina intermediária 412, tal como uma bobina intermediária 412 compreendendo uma tira de metal 410 enrolada em torno de um eixo 452. A bobina intermediária 412 pode ser elevada para uma orientação vertical e, então, colocada numa prateleira de armazenamento 454 tendo suportes verticais 456. Os suportes verticais 456 podem interagir com o eixo 452 para manter firmemente a bobina intermediária 412 na orientação vertical. Em alguns casos, um suporte vertical 456 pode ser uma saliência estendida que encaixa dentro de uma abertura do eixo 452, embora outros mecanismos possam ser usados. Em alguns casos, a prateleira de armazenamento 454 pode incluir um ressalto 458 para manter a tira de metal 410 da bobina intermediária 412 afastada da prateleira de armazenamento 454. Em alguns casos, uma bobina intermediária 412 pode incluir uma tira de metal 410 sem um eixo, em cujo caso o suporte vertical 456 pode encaixar dentro de uma abertura central formada pela tira de metal bobinada 410.

[00130] FIG. 5 é um diagrama esquemático representando um sistema de armazenamento horizontal de bobina intermediário 500 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de armazenamento horizontal de bobina intermediária 500 pode ser o sistema de armazenamento 104 da FIG. 1. O sistema de armazenamento horizontal de bobina intermediária 500 pode ser utilizado para armazenar uma bobina intermediária 512, tal como uma bobina intermediária 512 compreendendo tira de metal 510 enrolada em torno de um eixo 552. O sistema de armazenamento horizontal de bobina intermediária 500 pode incluir um ou mais suportes horizontais 562 para suportar o eixo 552 da bobina intermediária 512 numa orientação horizontal. Em alguns casos, um ou mais suportes horizontais 562 podem ser fixados a uma única estrutura 564, tal como uma parede ou outra estrutura adequada.

[00131] Em alguns casos, a bobina intermediária 512 pode ser girada em uma direção de rotação 560 durante armazenamento. A rotação pode ocorrer periodicamente (por exemplo, girar por 30 segundos uma vez a cada dez minutos) ou continuamente. Em alguns casos, o suporte horizontal 562 pode incluir um motor ou outra fonte de energia motriz para girar a bobina intermediária 512.

[00132] Em alguns casos, a bobina intermediária 512 pode incluir uma tira de metal 510 sem um eixo, em cujo caso o suporte horizontal 562 pode incluir um eixo ou outro mecanismo para suportar a bobina intermediária 512 numa orientação horizontal. Em alguns casos, o suporte horizontal pode suportar essa bobina intermediária sem eixo de uma abertura central formada pela tira de metal bobinada 510, evitando assim que seja aplicado peso elevado às porções da tira de metal 510 localizada gravitacionalmente abaixo da abertura. No entanto, em alguns casos, o suporte horizontal 562 pode incluir rolos ou outros mecanismos para suportar uma bobina intermediária numa orientação horizontal a partir do fundo da bobina intermediária. Em alguns casos, esses rolos podem facilitar a rotação da bobina intermediária.

[00133] FIG. 6 é um diagrama esquemático representando um sistema de laminação a quente 600 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de laminação a quente 600 pode ser o sistema de laminação a quente 106 da FIG. 1. O sistema de laminação a quente 600 pode aceitar tira de metal 610, tal como na forma de uma bobina intermediária que é desbobinada por um dispositivo de desbobinamento (por exemplo, desbobinador). A tira de metal 610 pode passar através de várias zonas do sistema de laminação a quente 600, tal como uma zona de têmpera inicial 668, uma zona de laminação a quente 670, uma zona de tratamento térmico 672 e uma zona de têmpera de tratamento térmico 674. Os sistemas de laminação a quente podem incluir menos ou mais zonas.

[00134] Numa zona de têmpera inicial 668, a tira de metal 610 pode ser resfriada até uma temperatura de laminação a quente adequada para laminação a quente na zona de laminação a quente 670. A temperatura de laminação a quente pode ser de ou aproximadamente 350°C, embora outros valores possam ser usados. Qualquer dispositivo de extração de calor adequado pode ser utilizado na zona de têmpera inicial 668, tal como um bocal de têmpera inicial 678 que fornece o refrigerante de têmpera inicial 680 para a tira de metal 610. Vários controladores e sensores podem ser usados para assegurar que o dispositivo de extração de calor esteja resfriando nas quantidades desejadas. A zona de têmpera inicial 668 pode estar localizada a montante da zona de laminação a quente 670, tal como imediatamente a montante da zona de laminação a quente 670.

[00135] Numa zona de laminação a quente 670, uma ou mais gaiolas de laminação a quente podem reduzir a espessura da tira de metal 610. A laminação a quente pode incluir reduzir a espessura da tira de metal 610 enquanto a tira de metal 610 está a uma temperatura de laminação a quente, tal como a ou aproximadamente a 350°C. Cada gaiola de laminação a quente pode incluir um par de rolos de trabalho 682 em contato direto com a tira de metal 610 e um par de rolos de apoio 684 para aplicar força de laminação à tira de metal 610 através dos rolos de trabalho 682. Outros tipos de gaiolas de laminação a quente podem ser usados, tal como gaiolas duplas, gaiolas quádruplas, gaiolas sêxtuplas ou outras gaiolas tendo qualquer número adequado de rolos de apoio, incluindo zero. Vários dispositivos de extração de calor podem ser usados na tira de metal 610, nos rolos de trabalho 682 e/ou nos rolos de apoio 684 para contrabalançar o calor induzido mecanicamente que é gerado durante a laminação a quente.

[00136] Numa zona de tratamento térmico 672, um dispositivo de aquecimento, tal como um conjunto de aquecedores magnéticos rotativos 688, pode aquecer a tira de metal 610. A tira de metal pode ser aquecida na zona de tratamento térmico 672 até uma temperatura de tratamento térmico, tal como a ou a cerca de 500°C ou mais alta. A zona de tratamento térmico 672 pode aquecer rapidamente a tira de metal 610 depois de ela sair da zona de laminação a quente 670. Vários controladores e sensores podem ser utilizados para assegurar que o dispositivo de aquecimento está aquecendo a tira de metal 610 até a temperatura de tratamento térmico. Aquecedores magnéticos rotativos 688 podem incluir rotores eletromagnéticos ou de ímã permanente girando na proximidade da tira de metal 610 sem contatar a tira de metal 610. Estes aquecedores magnéticos rotativos 688 podem criar campos magnéticos mutáveis capazes de induzir correntes parasitas dentro da tira de metal 610, aquecendo assim a tira de metal 610.

[00137] Em alguns casos, o aquecimento normalmente realizado na zona de tratamento térmico 672 pode ser totalmente ou parcialmente realizado durante a zona de laminação a quente 670, permitindo que o calor induzido mecanicamente gerado durante a laminação a quente aqueça a tira de metal 610 na direção, até ou acima da temperatura de tratamento térmico. Assim, qualquer dispositivo de aquecimento adicional da zona de tratamento térmico 672 (por exemplo, aquecedores magnéticos rotativos 688) pode ser usado num grau menor ou excluído do sistema de laminação a quente 600.

[00138] Numa zona de têmpera de tratamento térmico 674, a tira de metal 610 pode ser rapidamente resfriada até uma temperatura de saída desejada, tal como a ou aproximadamente a 100°C. Em alguns casos, a tira de metal pode ser resfriada abaixo de uma temperatura de bobinamento desejada (por exemplo, aproximadamente 100°C), após o que a tira de metal pode ser reaquecida até a temperatura de bobinamento desejada utilizando qualquer equipamento de reaquecimento adequado, tal como aquecedores magnéticos rotativos. A zona de têmpera de tratamento térmico 674 pode ser localizada imediatamente a jusante da zona de tratamento térmico 672 e a uma distância suficiente para assegurar que a tira de metal 610 seja mantida a ou acima da temperatura de tratamento térmico por não mais que uma duração desejada, tal como em ou menos de 5 segundos ou menos de 1 segundo. Em alguns casos, a duração desejada é uma tão baixa quanto possível, minimizando a distância entre a zona de tratamento térmico 672 e a zona de têmpera de tratamento térmico 674. A zona de têmpera de tratamento térmico 674 pode incluir um ou mais bocais de têmpera de tratamento térmico 690 que fornecem refrigerante de têmpera de tratamento térmico 692 para a tira de metal 610. Em alguns casos, o refrigerante de têmpera de tratamento térmico 692 é o mesmo refrigerante que o refrigerante de têmpera inicial 680.

[00139] Ao longo do sistema de laminação a quente 600, várias rolos de suporte 686 podem ser empregados para facilitar a passagem da tira de metal 610 através do sistema de laminação a quente 600.

[00140] FIG. 7 é um diagrama e gráfico esquemáticos de combinação representando um sistema de laminação a quente 700 e o perfil de temperatura associado 701 da tira de metal 710 sendo laminada no mesmo de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de laminação a quente 700 pode ser o sistema de laminação a quente 106 da FIG. 1.

[00141] O sistema de laminação a quente 700 inclui, desde desbobinamento a montante até bobinamento a jusante, uma zona de pré- aquecimento 794, uma zona de têmpera inicial 768, uma zona de laminação a quente 770, uma zona de tratamento térmico 772 e uma zona de têmpera de tratamento térmico 774. O perfil de temperatura 701 mostra que a tira de metal 710 pode entrar no sistema de laminação a quente 700 a qualquer de uma temperatura padrão (por exemplo, 350°C como mostrado em linha tracejada) ou a uma temperatura pré-aquecida (por exemplo, 530+°C como mostrado em linha pontilhada). Ao entrar a uma temperatura pré-aquecida, a zona de pré-aquecimento 794 pode aplicar pouco ou nenhum calor adicional à tira de metal 710. No entanto, quando entrar a qualquer temperatura abaixo de uma temperatura de pré-aquecimento desejada (por exemplo, a ou acima de 530°C), um ou mais dispositivos de aquecimento na zona de pré-aquecimento 794 podem aplicar calor à tira de metal 710 para elevar a temperatura da tira de metal até ou acima da temperatura de pré-aquecimento desejada. O pré- aquecimento 795 da tira de metal 710 pode melhorar o arranjo de dispersoide na tira de metal 710, como aqui divulgado. Em alguns casos, a zona de pré- aquecimento 794 pode incluir um conjunto de ímãs permanentes rotativos 788, embora possam ser utilizados outros dispositivos de aquecimento.

[00142] Antes de entrar na zona de laminação a quente 770, a tira de metal 710 pode sofrer têmpera inicial 769 na zona de têmpera inicial 768. Na zona de têmpera inicial 768, o refrigerante de têmpera inicial 780 fornecido pelos um ou mais bocais de têmpera inicial 778 pode reduzir uma temperatura da tira de metal 710 até uma temperatura de laminação a quente (por exemplo, a ou cerca de 350°C) para subsequente laminação a quente 770.

[00143] Durante o processo de laminação a quente na zona de laminação a quente 770, a tira de metal 710 pode ser reduzida em espessura devido à força aplicada dos rolos de apoio 784 através dos rolos de trabalho 782. Para contrabalançar o calor induzido mecanicamente gerado através de laminação a quente, um ou mais bocais de refrigerante de laminação 796 podem fornecer refrigerante de laminação 798 a um ou mais da tira de metal 710, dos rolos de trabalho 782 ou dos rolos de apoio 784. Assim, como visto no perfil de temperatura 701, a temperatura da tira de metal 710 pode ser mantida na ou em torno da temperatura de laminação ao longo da zona de laminação a quente 770.

[00144] Na zona de tratamento térmico 772, a tira de metal 710 pode ser aquecida 773 até uma temperatura de tratamento térmico (por exemplo, a ou em torno de 500°C ou acima). A zona de tratamento térmico 772 pode incluir um conjunto de ímãs permanentes rotativos 788, embora possam ser utilizados outros dispositivos de aquecimento. Na zona de têmpera de tratamento térmico 774, a tira de metal 710 pode ser temperada 775 até uma temperatura abaixo da temperatura de laminação a quente, tal como até uma temperatura de saída (por exemplo, a ou abaixo de 100°C). A zona de têmpera de tratamento térmico 774 pode resfriar a tira de metal 710 fornecendo refrigerante de têmpera de tratamento térmico 792 de um ou mais bocais de têmpera de tratamento térmico 790. Em alguns casos, o refrigerante de têmpera inicial 780, o refrigerante de laminação 798 e o refrigerante de têmpera de tratamento térmico 792 vêm da mesma fonte de refrigerante, embora isso não precise ser o caso.

[00145] FIG. 8 é um diagrama e gráfico esquemáticos de combinação representando um sistema de laminação a quente 800 tendo gaiolas de laminação subresfriadas intencionalmente e o perfil de temperatura associado 801 da tira de metal 810 sendo laminada no mesmo de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de laminação a quente 800 pode ser o sistema de laminação a quente 106 da FIG. 1.

[00146] O sistema de laminação a quente 800 inclui, do desbobinamento a montante para o bobinamento a jusante, uma zona de pré- aquecimento 894, uma zona de têmpera inicial 868, uma zona de laminação a quente 870, uma zona de tratamento térmico 872 e uma zona de têmpera de tratamento térmico 874. O perfil de temperatura 801 mostra que a tira de metal 810 pode entrar no sistema de laminação a quente 800 a qualquer de uma temperatura padrão (por exemplo, 350°C como mostrado em linha tracejada) ou a uma temperatura pré-aquecida (por exemplo, 530+°C como mostrado em linha pontilhada). Ao entrar a uma temperatura pré-aquecida, a zona de pré-aquecimento 894 pode aplicar pouco ou nenhum calor adicional à tira de metal 810. No entanto, quando entrar a qualquer temperatura abaixo de uma temperatura de pré-aquecimento desejada (por exemplo, a ou acima de 530°C), um ou mais dispositivos de aquecimento na zona de pré-aquecimento 894 podem aplicar calor à tira de metal 810 para elevar a temperatura da tira de metal até ou acima da temperatura de pré-aquecimento desejada. O pré- aquecimento 895 da tira de metal 810 pode melhorar o arranjo de dispersoide na tira de metal 810, como aqui divulgado. Em alguns casos, a zona de pré- aquecimento 894 pode incluir um conjunto de ímãs permanentes rotativos 888, embora possam ser utilizados outros dispositivos de aquecimento.

[00147] Antes de entrar na zona de laminação a quente 870, a tira de metal 810 pode sofrer têmpera inicial 869 na zona de têmpera inicial 868. Na zona de têmpera inicial 868, o refrigerante de têmpera inicial 880 fornecido pelos um ou mais bocais de têmpera inicial 878 pode reduzir uma temperatura da tira de metal 810 até uma temperatura de laminação a quente (por exemplo, a ou cerca de 350°C) para subsequente laminação a quente 870.

[00148] Durante o processo de laminação a quente na zona de laminação a quente 870, a tira de metal 810 pode ser reduzida em espessura devido à força aplicada dos rolos de apoio 884 através dos rolos de trabalho 882. Para contrabalançar o calor induzido mecanicamente gerado através de laminação a quente, um ou mais bocais de refrigerante de laminação 896 podem fornecer refrigerante de laminação 898 a um ou mais da tira de metal 810, dos rolos de trabalho 882 ou dos rolos de apoio 884. Contudo, em contraste com o sistema de laminação a quente 700 da FIG. 7, o sistema de laminação a quente 800 inclui intencionalmente gaiolas de laminação subresfriadas. As gaiolas de laminação são intencionalmente subresfriadas fazendo com que os bocais de refrigerante de laminação 896 apliquem menos refrigerante de laminação 898 do que o necessário para contrabalançar totalmente o calor induzido mecanicamente. Assim, como visto no perfil de temperatura 801, a temperatura da tira de metal 810 pode ser aumentada acima da temperatura de laminação quando ela passa através da zona de laminação a quente 870, tal como em direção, até ou acima de uma temperatura de tratamento térmico de alvo. Em alguns casos, em vez de aplicar menos refrigerante de laminação 898, o refrigerante de laminação 898 de uma temperatura diferente ou mistura diferente pode ser usado para fornecer menos extração de calor.

[00149] Na zona de tratamento térmico 872, a tira de metal 810 pode ser aquecida 873 até uma temperatura de tratamento térmico (por exemplo, a ou em torno de 500°C ou acima). A zona de tratamento térmico 872 pode incluir um conjunto de ímãs permanentes rotativos 888, embora possam ser utilizados outros dispositivos de aquecimento. Quando as gaiolas de laminação a quente são intencionalmente subresfriadas, a zona de tratamento térmico 872 pode aplicar pouco ou nenhum calor adicional para atingir a temperatura desejada de tratamento térmico na tira de metal 810.

[00150] Na zona de têmpera de tratamento térmico 874, a tira de metal 810 pode ser temperada 875 até uma temperatura abaixo da temperatura de laminação a quente, tal como até uma temperatura de saída (por exemplo, a ou abaixo de 100°C). A zona de têmpera de tratamento térmico 874 pode resfriar a tira de metal 810 fornecendo refrigerante de têmpera de tratamento térmico 892 de um ou mais bocais de têmpera de tratamento térmico 890. Em alguns casos, o refrigerante de têmpera inicial 880, o refrigerante de laminação 898 e o refrigerante de têmpera de tratamento térmico 892 vêm da mesma fonte de refrigerante, embora isso não precise ser o caso.

[00151] FIG. 9 é um fluxograma e diagrama esquemático de combinação representando um processo 900 para fundir e laminar tira de metal em associação com uma primeira variante 901A de um sistema desacoplado e uma segunda variante 901B de um sistema desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação. No bloco 903, a tira de metal pode ser fundida usando um dispositivo de fundição contínuo, tal como um fundidor de correia contínuo. A tira de metal pode ser fundida a uma primeira velocidade. No bloco 905, a tira de metal pode ser armazenada, tal como na forma de uma bobina intermediária. No bloco 907, a tira de metal pode ser reaquecida até ou acima de uma temperatura de reaquecimento (por exemplo, a ou cerca de 550°C ou acima). Em alguns casos, a temperatura de reaquecimento pode ser de ou aproximadamente de 400°C - 580°C. A tira de metal pode ser reaquecida por uma duração de reaquecimento. Em alguns casos, a duração de reaquecimento pode ser de ou menos de seis horas, de ou menos de duas horas, de ou menos de uma hora, de ou menos de 5 minutos ou de ou menos de um minuto. Em alguns casos, a duração de reaquecimento pode ser selecionada para elicitar uma quantidade desejada de precipitação de dispersoide. No bloco 909, a tira de metal pode ser laminada a quente para reduzir a espessura da tira de metal até uma espessura desejada. A tira de metal pode ser laminada a quente a uma segunda velocidade que é diferente da primeira velocidade. A segunda velocidade pode ser mais lenta que a primeira velocidade. No bloco opcional 911, a tira de metal pode ser bobinada para distribuição.

[00152] A porção direita da FIG. 9 é um diagrama esquemático representando quais blocos de processo 900 podem ser realizados por certos subsistemas de uma primeira variante 901A de um sistema de fundição e laminação desacoplado e uma segunda variante 901B de um sistema de fundição e laminação desacoplado.

[00153] Na primeira variante 901A, a fundição no bloco 903 é realizada pelo sistema de fundição 902A. O armazenamento da tira de metal no bloco 905 e o reaquecimento da tira de metal no bloco 907 são realizados por um sistema de armazenamento 904A. A laminação a quente da tira de metal no bloco 909 e o bobinamento opcional da tira de metal no bloco 911 são realizados por um sistema de laminação a quente 906A.

[00154] Na segunda variante 901B, a fundição no bloco 903 é realizada pelo sistema de fundição 902B. O armazenamento da tira de metal no bloco 905 é realizado por um sistema de armazenamento 904B. O reaquecimento da tira de metal no bloco 907, a laminação a quente da tira de metal no bloco 909 e o bobinamento opcional da tira de metal no bloco 911 são realizados por um sistema de laminação a quente 906B.

[00155] FIG. 10 é um fluxograma representando um processo 1000 para fundir e laminar tira de metal de acordo com certos aspectos da presente divulgação. No bloco 1002, um dispositivo de fundição contínuo, tal como um fundidor de correia contínuo, funde uma tira de metal. A tira de metal pode ser fundida a uma primeira velocidade. No bloco 1004, a tira de metal pode ser temperada rapidamente (por exemplo, resfriada rapidamente) quando ela sai do dispositivo de fundição contínua, tal como imediatamente quando ela sai do dispositivo de fundição ou pouco depois disso. No bloco 1006, a tira de metal pode ser bobinada em uma bobina intermediária.

[00156] No bloco 1008, a bobina intermediária pode ser armazenada. O armazenamento da bobina intermediária pode opcionalmente incluir armazenamento da bobina intermediária em uma orientação vertical ou horizontal e, opcionalmente, pode incluir suspender a bobina intermediária e/ou girar a bobina intermediária. No bloco 1008, a bobina intermediária pode ser opcionalmente pré-aquecida até uma temperatura de pré-aquecimento.

[00157] No bloco 1010, a tira de metal pode ser desbobinada da bobina intermediária, tal como por um dispositivo de desbobinamento de um sistema de laminação a quente. No bloco opcional 1014, a tira de metal pode ser reaquecida até uma temperatura de reaquecimento. Nos casos em que a bobina intermediária é reaquecida até a temperatura de reaquecimento no bloco 1008, o reaquecimento no bloco 1014 pode ser evitado.

[00158] No bloco 1016, a tira de metal pode ser temperada até uma temperatura de laminação a quente. No bloco 1018, a tira de metal pode ser laminada a quente até uma espessura desejada. A tira de metal pode ser laminada a quente a uma segunda velocidade que é diferente da primeira velocidade. A segunda velocidade pode ser mais lenta que a primeira velocidade.

[00159] No bloco opcional 1020, a tira de metal pode ser aquecida até uma temperatura de tratamento térmico. O aquecimento da tira de metal até uma temperatura de tratamento térmico pode incluir a aplicação rápida de calor à tira de metal imediatamente após a tira de metal sair da zona de laminação a quente ou logo depois disso. O aquecimento da tira de metal até uma temperatura de tratamento térmico pode incluir a aplicação rápida de calor à tira de metal por uma curta duração. No bloco 1022, a tira de metal pode ser rapidamente temperada. A têmpera rápida da tira de metal no bloco 1022 pode interromper o tratamento térmico do bloco 1020 após uma duração desejada. A rápida têmpera da tira de metal no bloco 1022 pode levar a temperatura da tira de metal até uma temperatura de saída, tal como de ou em torno de 100°C ou abaixo. No bloco opcional 1024, a tira de metal pode ser bobinada em uma bobina distribuível (por exemplo, uma bobina acabada). No bloco 1024, a tira de metal tem as características físicas e/ou químicas necessárias para distribuição a um cliente (por exemplo, características combinando com uma especificação desejada).

[00160] FIG. 11 é um gráfico 1100 representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida sem uma têmpera pós- fundição e armazenada a alta temperatura antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O eixo x do gráfico 1100 representa a distância ao longo do sistema de fundição e laminação a quente contínuo desacoplado de uma direção a montante para uma direção a jusante (por exemplo, da esquerda para a direita). O eixo y do gráfico 1100 é temperatura (°C). A linha 1102 do gráfico 1100 representa a temperatura aproximada do metal quando ele se move ao longo do sistema de fundição e laminação contínuo desacoplado. A tira de metal é representada como saindo do dispositivo de fundição a aproximadamente 560°C, embora em alguns casos a tira de metal possa sair do dispositivo de fundição a uma temperatura entre aproximadamente 200°C e 560°C, incluindo aproximadamente 350°C e 450°C.

[00161] Quando não é realizada nenhuma têmpera pós-fundição, a temperatura da tira de metal que sai do dispositivo de fundição pode não cair ou cair apenas ligeiramente antes do bobinamento. Quando pré-aquecimento ocorre entre a fundição e a laminação a quente (por exemplo, pré- aquecimento durante armazenamento), a tira de metal pode ser mantida a uma temperatura elevada (por exemplo, a ou próximo a 530°C ou acima) e pode ser fornecida ao sistema de laminação a quente nessa ou em torno dessa temperatura. Durante a laminação a quente, a tira de metal pode cair de temperatura até uma temperatura de laminação a quente (por exemplo, a ou em torno de 350°C) pelo menos pela duração de tempo na qual a tira de metal passa pelas gaiolas de laminação do sistema de laminação a quente. A tira de metal pode ser reaquecida rapidamente até uma temperatura de tratamento térmico (por exemplo, a ou em torno de 500°C ou acima) antes de ser temperada até uma temperatura de saída (por exemplo, a ou em torno de 100°C ou abaixo).

[00162] FIG. 12 é um gráfico 1200 representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida sem uma têmpera pós- fundição e com pré-aquecimento antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O eixo x do gráfico 1200 representa a distância ao longo do sistema de fundição e laminação a quente contínuo desacoplado de uma direção a montante para uma direção a jusante (por exemplo, da esquerda para a direita). O eixo y do gráfico 1200 é temperatura (°C). A linha 1202 do gráfico 1200 representa a temperatura aproximada do metal quando ele se move ao longo do sistema de fundição e laminação contínuo desacoplado. A tira de metal é representada como saindo do dispositivo de fundição a aproximadamente 560°C, embora em alguns casos a tira de metal possa sair do dispositivo de fundição a uma temperatura entre aproximadamente 200°C e 560°C, incluindo aproximadamente 350°C e 450°C.

[00163] Quando não é realizada nenhuma têmpera pós-fundição, a temperatura da tira de metal que sai do dispositivo de fundição pode não cair ou cair apenas ligeiramente antes do bobinamento. Quando o pré-aquecimento ocorre em linha no sistema de laminação a quente (por exemplo, imediatamente antes da laminação a quente), a tira de metal pode cair de temperatura durante o armazenamento e pode entrar no sistema de laminação a quente a aproximadamente 350°C. O pré-aquecimento em linha realizado no sistema de laminação a quente pode aumentar rapidamente a temperatura da tira de metal até uma temperatura de pré-aquecimento (por exemplo, a ou em torno de 530°C ou acima). Logo após reaquecimento, a tira de metal pode ser temperada até uma temperatura de laminação a quente (por exemplo, a ou em torno de 350°C) e mantida aí por pelo menos a duração de tempo na qual a tira de metal passa pelas gaiolas de laminação do sistema de laminação a quente. A tira de metal pode ser reaquecida rapidamente até uma temperatura de tratamento térmico (por exemplo, a ou em torno de 500°C ou acima) antes de ser temperada até uma temperatura de saída (por exemplo, a ou em torno de 100°C ou abaixo).

[00164] FIG. 13 é um gráfico 1300 representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida com uma têmpera pós- fundição e armazenada a alta temperatura antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O eixo x do gráfico 1300 representa a distância ao longo do sistema de fundição e laminação a quente contínuo desacoplado de uma direção a montante para uma direção a jusante (por exemplo, da esquerda para a direita). O eixo y do gráfico 1300 é temperatura (°C). A linha 1302 do gráfico 1300 representa a temperatura aproximada do metal quando ele se move ao longo do sistema de fundição e laminação contínuo desacoplado. A tira de metal é representada como saindo do dispositivo de fundição a aproximadamente 560°C, embora em alguns casos a tira de metal possa sair do dispositivo de fundição a uma temperatura entre aproximadamente 200°C e 560°C, incluindo aproximadamente 350°C e 450°C.

[00165] Quando não é realizada nenhuma têmpera pós-fundição, a temperatura da tira de metal que sai do dispositivo de fundição pode cair rápido antes do bobinamento. Esta têmpera rápida pode baixar a temperatura da tira de metal a ou abaixo de aproximadamente 500°C, 400°C, 300°C, 200°C ou 100°C. Quando pré-aquecimento ocorre entre a fundição e a laminação a quente (por exemplo, pré-aquecimento durante armazenamento), a tira de metal pode ser aquecida até uma temperatura elevada (por exemplo, a ou próximo a 530°C ou acima) e pode ser fornecida ao sistema de laminação a quente nessa ou em torno dessa temperatura. Durante a laminação a quente, a tira de metal pode cair de temperatura até uma temperatura de laminação a quente (por exemplo, a ou em torno de 350°C) pelo menos pela duração de tempo na qual a tira de metal passa pelas gaiolas de laminação do sistema de laminação a quente. A tira de metal pode ser reaquecida rapidamente até uma temperatura de tratamento térmico (por exemplo, a ou em torno de 500°C ou acima) antes de ser temperada até uma temperatura de saída (por exemplo, a ou em torno de 100°C ou abaixo).

[00166] FIG. 14 é um gráfico 1400 representando um perfil de temperatura de uma tira de metal sendo fundida com uma têmpera pós- fundição e pré-aquecida antes de ser laminada de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O eixo x do gráfico 1400 representa a distância ao longo do sistema de fundição e laminação a quente contínuo desacoplado de uma direção a montante para uma direção a jusante (por exemplo, da esquerda para a direita). O eixo y do gráfico 1400 é temperatura (°C). A linha 1402 do gráfico 1400 representa a temperatura aproximada do metal quando ele se move ao longo do sistema de fundição e laminação contínuo desacoplado. A tira de metal é representada como saindo do dispositivo de fundição a aproximadamente 560°C, embora em alguns casos a tira de metal possa sair do dispositivo de fundição a uma temperatura entre aproximadamente 200°C e 560°C, incluindo aproximadamente 350°C e 450°C.

[00167] Quando não é realizada nenhuma têmpera pós-fundição, a temperatura da tira de metal que sai do dispositivo de fundição pode cair rápido antes do bobinamento. Esta têmpera rápida pode baixar a temperatura da tira de metal para ou abaixo de aproximadamente 500°C, 400°C, 300°C, 200°C ou 100°C. Dependendo da temperatura da tira de metal durante o bobinamento, a tira de metal pode cair em temperatura ou ser aquecida durante o bobinamento. A tira de metal pode entrar no sistema de laminação a quente a aproximadamente 350°C, no entanto, em alguns casos, ela pode entrar no sistema de laminação a quente a temperaturas abaixo disso. O pré- aquecimento em linha realizado no sistema de laminação a quente pode aumentar rapidamente a temperatura da tira de metal até uma temperatura de pré-aquecimento (por exemplo, em ou em torno de 530°C ou acima). Logo após reaquecimento, a tira de metal pode ser temperada até uma temperatura de laminação a quente (por exemplo, a ou em torno de 350°C) e mantida aí por pelo menos a duração de tempo na qual a tira de metal passa pelas gaiolas de laminação do sistema de laminação a quente. A tira de metal pode ser reaquecida rapidamente até uma temperatura de tratamento térmico (por exemplo, a ou em torno de 500°C ou acima) antes de ser temperada até uma temperatura de saída (por exemplo, a ou em torno de 100°C ou abaixo).

[00168] FIG. 15 é um conjunto de imagens ampliadas representando intermetálicos portadores de ferro (portadores de Fe) na liga de alumínio AA6014 para uma tira de metal de fundição DC padrão 1500 em comparação com uma tira de metal 1501 como fundida usando um sistema de fundição e laminação desacoplado de acordo com certos aspectos da presente divulgação. A tira de metal 1500 foi preparada de acordo com técnicas de fundição de coquilha padrão incluindo longos tempos de tratamento térmico (por exemplo, da ordem de muitas horas ou dias). A tira de metal 1501 foi preparada de acordo com certos aspectos da presente divulgação.

[00169] Ao comparar as imagens das tiras metálicas 1500 e 1501, a tira de metal fundida DC 1500 mostra muitos intermetálicos grandes que são de dezenas de mícrons de tamanho, ao passo que os intermetálicos encontrados na tira de metal 1501 são muito menores, mesmo com os maiores intermetálicos medindo abaixo de alguns mícrons de comprimento. Estes diferentes arranjos de intermetálicos mostram que a solidificação na tira de metal fundida DC 1500 ocorreu relativamente lentamente em comparação com a solidificação na tira de metal 1501. De fato, a solidificação da tira de metal 1501 ocorreu a taxas de cerca de 100 vezes mais rápidas do que a taxa de solidificação da tira de metal fundida DC 1500.

[00170] FIG. 16 é um conjunto de micrografias eletrônicas de transmissão de varredura representando dispersoides em tiras de metal de liga de alumínio série 6xxx que foram reaquecidas por uma hora a 550°C em comparação com uma tira de metal 1601 fundida sem uma têmpera pós- fundição e uma tira de metal 1600 fundida com uma têmpera pós-fundição de acordo com certos aspectos da presente divulgação. Cada uma das tiras de metal 1600, 1601 foi preparada utilizando um sistema de fundição contínua como aqui descrito, tal como o sistema de fundição contínua 102 da FIG. 1, no entanto, o sistema de fundição usado para a tira de metal 1600 incluía um sistema de têmpera rápida, tal como o sistema de têmpera rápida 314 da FIG. 3, ao passo que o sistema de fundição utilizado para a tira de metal 1601 não incluía um sistema de têmpera rápida.

[00171] A tira de metal 1601 saiu do fundidor de correia contínuo a aproximadamente 450°C e foi deixada resfriar até aproximadamente 100°C ao longo de três horas. A tira de metal 1600 saiu do fundidor de correia contínuo a aproximadamente 450°C e foi imediatamente temperada até 100°C em aproximadamente 10 segundos ou menos. Tanto a tira de metal 1601 como a tira de metal 1600 foram reaquecidas num forno de resistência convencional pré-aquecido a 550°C por uma hora.

[00172] O arranjo de dispersoide da tira de metal 1601 mostra apenas alguns dispersoides de tamanho desejável, com a maioria sendo grande demais ou pequena demais. Em contraste, o arranjo de dispersoide da tira de metal 1600 mostra um arranjo bem distribuído de dispersoides de tamanho desejável. Os dispersoides de tamanho desejável podem ter diâmetros, em média, entre 10 nm e 500 nm ou entre 10 nm e 100 nm. Para referência, um ponto de 50 nm (por exemplo, na metade da faixa de dispersoide desejável) e um ponto de 100 nm (por exemplo, dispersoide máximo desejável) são representados à esquerda de cada micrografia na escala aproximada das micrografias.

[00173] Devido à têmpera imediata após fundição contínua, a tira de metal precursora para a tira de metal 1600 (por exemplo, antes de ser reaquecida como indicado) incluía muitos elementos formadores de dispersoides pequenos e bem dispersos retidos em supersaturação dentro da matriz de alumínio. Esta matriz supersaturada com elementos formadores de dispersoides é unicamente vantajosa como um metal precursor capaz de ser reaquecido para produzir o arranjo de dispersoide desejável mostrado na FIG. 16 Quando a tira de metal precursora para a tira de metal 1600 foi reaquecida, os dispersoides começaram a precipitar da matriz supersaturada para o arranjo de dispersoide desejado representado. Em contraste, sem a têmpera pós- fundição, o arranjo de dispersoide da tira de metal 1601 não é tão bem distribuído e inclui dispersoides indesejavelmente grandes.

[00174] FIG. 17 é um gráfico 1700 que compara a resistência ao escoamento e os resultados do teste de flexão de três pontos para tiras metálicas da série 7xxx preparadas usando técnicas tradicionais de resfriamento direto e usando vazamento contínuo desacoplado e laminação de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O gráfico 1700 mostra que as mesmas características de flexão de três pontos podem ser alcançadas enquanto simultaneamente obtendo resistência ao escoamento muito melhorada (por exemplo, 15% melhorada) utilizando o sistema de fundição e laminação contínuas desacoplado aqui descrito em comparação com as técnicas tradicionais de fundição de coquilha.

[00175] FIG. 18 é um gráfico 1800 comparando os resultados de resistência ao escoamento e tempo de embebimento de tratamento térmico de solução para tiras de metal série 6xxx preparadas utilizando técnicas de coquilha tradicionais e utilizando fundição e laminação contínuas desacopladas de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O gráfico 1800 mostra que características desejadas de resistência ao escoamento (por exemplo, em ou em torno de 290 MPa) normalmente requerem pelo menos 60 segundos de tempo de embebimento a uma temperatura de solução (por exemplo, a ou em torno de 520°C) para fundição de metal usando técnicas tradicionais de coquilha. Contudo, para a fundição de metal utilizando o sistema de fundição e laminação contínuas desacoplado aqui descrito, as características desejadas de resistência ao escoamento podem ser conseguidas com um segundo tempo de embebimento de zero na temperatura de solução.

[00176] Técnicas de fundição DC tradicionais requerem este tempo de embebimento de 60 segundos para repor várias partículas de reforço em solução. No entanto, devido ao arranjo desejável de partículas na fundição de metal de acordo com vários aspectos da presente divulgação, a resistência desejada pode ser alcançada simplesmente aquecendo a tira de metal até uma temperatura de solução sem necessidade de manter o metal a essa temperatura por mais que alguns segundos, um segundo ou mesmo 0,5 segundo.

[00177] Esta enorme economia no tempo de embebimento é especialmente importante quando se deseja que tratamento térmico de solução seja realizado em linha com um laminador a quente. Como a tira de metal pode estar se movendo a velocidades em torno de 300 m/min. até 800 m/min. ou mais na saída das gaiolas de laminação a quente, a quantidade de linha de processamento necessária para fornecer um embebimento de 60 segundos para uma tira de metal fundida DC pode ser superior a 300 - 800 metros. Em contraste, a quantidade de linha de processamento necessária para proporcionar o tempo de embebimento desejado para uma tira de metal preparada de acordo com várias modalidades da presente divulgação pode ser insignificante. Esta distância pode ser praticamente zero ou tão baixa quanto a distância mínima necessária entre um dispositivo de aquecimento (por exemplo, aquecedores magnéticos rotativos) e um dispositivo de têmpera diretamente a jusante do mesmo.

[00178] FIG. 19 é um conjunto de micrografias eletrônicas de transmissão de varredura representando dispersoides em tiras de metal de liga de alumínio AA6111 que foram reaquecidas por oito horas a 550°C em comparação com uma tira de metal 1901 fundida sem uma têmpera pós- fundição e uma tira de metal 1900 fundida com uma têmpera pós-fundição de acordo com certos aspectos da presente divulgação. Cada uma das tiras de metal 1900, 1901 foi preparada utilizando um sistema de fundição contínua como aqui descrito, tal como o sistema de fundição contínua 102 da FIG. 1, no entanto, o sistema de fundição usado para a tira de metal 1900 incluía um sistema de têmpera rápida, tal como o sistema de têmpera rápida 314 da FIG. 3, ao passo que o sistema de fundição utilizado para a tira de metal 1901 não incluía um sistema de têmpera rápida.

[00179] A tira de metal 1901 saiu do fundidor de correia contínuo a aproximadamente 450°C e foi deixada resfriar até aproximadamente 100°C ao longo de três horas. A tira de metal 1900 saiu do fundidor de correia contínuo a aproximadamente 450°C e foi imediatamente temperada (por exemplo, até 100°C em aproximadamente 10 segundos ou menos). Ambas as tiras de metal 1901 e 1900 foram reaquecidas lentamente a uma taxa de 50°C/hora até 540°C e mantidas a 540°C por oito horas.

[00180] O arranjo de dispersoide da tira de metal 1901 mostra dispersoides grosseiros e apenas alguns dispersoides de tamanho desejável. Em contraste, o arranjo de dispersoide da tira de metal 1900 mostra um arranjo bem distribuído de muitos dispersoides de tamanho desejável. Os dispersoides de tamanho desejável podem ter diâmetros, em média, entre 10 nm e 500 nm ou entre 10 nm e 100 nm. Para referência, um ponto de 50 nm (por exemplo, na metade da faixa de dispersoide desejável), um ponto de 500 nm e um ponto de 500 nm são representados à esquerda de cada micrografia na escala aproximada das micrografias.

[00181] Devido à têmpera imediata após fundição contínua, a tira de metal precursora para a tira de metal 1900 (por exemplo, antes de ser reaquecida como indicado) incluía muitos elementos formadores de dispersoides pequenos e bem dispersos retidos em supersaturação dentro da matriz de alumínio. Esta matriz supersaturada com elementos formadores de dispersoides é unicamente vantajosa como um metal precursor capaz de ser reaquecido para produzir o arranjo de dispersoide desejável mostrado na FIG. 19 Quando a tira de metal precursora para a tira de metal 1900 foi reaquecida, os dispersoides começaram a precipitar da matriz supersaturada para o arranjo de dispersoide desejado representado. Em contraste, sem a têmpera pós- fundição, o arranjo de dispersoide da tira de metal 1901 não é tão bem distribuído e inclui menos dispersoides e dispersoides mais grosseiros.

[00182] FIG. 20 é um gráfico 2000 representando a precipitação de Mg2Si de uma tira de metal de alumínio durante laminação a quente e têmpera de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O gráfico 2000 representa precipitação esperada de Mg2Si de acordo com o tempo gasto a determinadas temperaturas para uma liga de alumínio, tal como uma liga de alumínio série 6xxx. Uma zona de alta precipitação 2001 é mostrada. Os limites da zona de alta precipitação 2001 denotam precipitação esperada de Mg2Si entre 1% e 90% (por exemplo, entre uma fração de volume de 0,01 e 0,9). Assim, quando uma linha cruza a borda esquerda da zona de alta precipitação 2001, espera-se que o metal seguindo essa linha tenha aproximadamente 1% de precipitação de Mg2Si, que crescerá até que a linha cruzar a borda direita da zona de alta precipitação 2001, em cujo ponto o metal seguindo essa linha é esperado ter pelo menos 90% de precipitação de Mg2Si. Por exemplo, um metal retido a aproximadamente 400°C será esperado ter aproximadamente 1% ou menos de precipitação de Mg2Si por até aproximadamente 1,7 segundos, e se mantido a essa temperatura por 407 segundos, seria esperado ter pelo menos 90% de precipitação de Mg2Si. Dentro da zona de alta precipitação 2001, a precipitação de Mg2Si ocorre rapidamente, movendo-se rapidamente de 1% a 90% de precipitação. Portanto, em alguns casos, pode ser desejável minimizar a quantidade de tempo que a tira de metal gasta dentro da zona de alta precipitação 2001. Em alguns casos, pode ser desejável sair da zona de alta precipitação 2001 depois de uma quantidade específica de tempo calculada para atingir uma fração de volume desejada de precipitação de Mg2Si ou qualquer outro precipitado.

[00183] A linha 2003 mostra a temperatura de uma tira de metal imediatamente antes, durante e depois da laminação a quente, incluindo têmpera, na qual a tira de metal é pré-aquecida e resfriada antes da laminação a quente, laminada a uma temperatura de laminação a quente que está abaixo da temperatura de recristalização, então, aquecida após laminação a quente e, finalmente, temperada. A linha 2003 pode seguir a temperatura de uma tira de metal, tal como a tira de metal 710 da FIG. 7, quando ela passa através da zona de têmpera inicial 768, da zona de laminação a quente 770, da zona de tratamento térmico 772 e da zona de têmpera de tratamento térmico 774.

[00184] A linha 2003 mostra uma queda inicial na temperatura até uma temperatura de laminação a quente. A tira de metal permanece na temperatura de laminação a quente em todo o processo de laminação a quente, o que pode incluir passar através de uma primeira gaiola de laminação 2007, uma segunda gaiola de laminação 2009 e uma terceira gaiola de laminação 2011. Nota-se que a linha 2003 está dentro da zona de alta precipitação 2001 de Mg2Si quando a tira de metal passa pela segunda gaiola de laminação 2009 e a terceira gaiola de laminação 2011. A linha 2003 pode mostrar a tira de metal sendo tratada termicamente após laminação a quente e, então, temperada. O ponto 2005 representa quando a têmpera começa.

[00185] A linha 2003 entra na zona de alta precipitação 2001 em aproximadamente 2,5 segundos e sai da zona de alta precipitação 2001 em aproximadamente 19,2 segundos, passando assim aproximadamente 16,7 segundos dentro da zona de alta precipitação 2001. Em alguns casos, a linha 2003 sai brevemente da zona de alta precipitação 2001 perto do fim do tratamento térmico, quando a temperatura sobe acima da borda mais à esquerda da zona de alta precipitação 2001, antes de cair rapidamente em temperatura quando a têmpera começa.

[00186] A linha 2013 representa a temperatura de uma tira de metal imediatamente antes, durante e após laminação a quente, incluindo têmpera, na qual a temperatura do metal é gradualmente resfriada durante a laminação a quente antes de ser finalmente temperada. A linha 2013 pode seguir a temperatura de uma tira de metal, tal como a tira de metal 2110 da FIG. 21, abaixo, quando ela passa através da zona de laminação a quente 2170 e da zona de têmpera de tratamento térmico 2174.

[00187] A linha 2013 mostra pouca ou nenhuma têmpera inicial antes da laminação a quente. Em vez disso, a tira de metal é deixada cair durante a laminação a quente de uma temperatura de entrada de laminação a quente que esteja acima de uma temperatura de recristalização (por exemplo, uma temperatura de pré-aquecimento, tal como de ou acima de 530°C) até uma temperatura de saída de laminação a quente que está abaixo da temperatura de entrada de laminação a quente. Para efetuar a diminuição de temperatura durante a laminação a quente que é representada na linha 2013, cada gaiola de laminação a quente pode extrair calor da tira de metal. Em vez de depender de recristalização pós-laminação (por exemplo, após laminação a quente) durante um processo de tratamento térmico a tira de metal pode sofrer recristalização dinâmica durante o processo de laminação a quente. A linha 2013 pode seguir um caminho monotonicamente decrescente desde imediatamente antes de a primeira gaiola de laminação a quente até imediatamente em seguida ao processo de têmpera.

[00188] Pode ser desejável controlar a precipitação de precipitados, tal como Mg2Si. Em alguns casos, a quantidade de precipitação pode ser minimizada ou controlada até uma quantidade desejada pré-ajustada. Por exemplo, quando desejando minimizar a precipitação, a quantidade de tempo gasto dentro da zona de alta precipitação 2001 pode ser minimizada. Para minimizar a quantidade de tempo gasto dentro da zona de alta precipitação 2001, a tira de metal pode sair da gaiola de laminação a quente final a uma temperatura de saída de laminação a quente e pode, após isso, ser rapidamente temperada até uma temperatura abaixo daquela na qual é esperada precipitação substancial (por exemplo, até uma temperatura abaixo da zona de alta precipitação 2001 para esse cronograma particular). Assim, pode ser desejável minimizar a temperatura de saída da laminação a quente e/ou maximizar a taxa de resfriamento durante a têmpera. Como descrito aqui, pode ser desejável maximizar a quantidade de redução (por exemplo, redução de espessura percentual) da gaiola de laminação a quente final (por exemplo, terceira gaiola de laminação a quente 2021) ou pelo menos selecionar uma quantidade de redução adequada para atingir uma temperatura de saída de laminação a quente adequada para têmpera rápida para minimizar o tempo gasto dentro da zona de alta precipitação 2001. Por exemplo, em alguns casos, a quantidade de redução realizada em cada uma de uma primeira gaiola de laminação a quente 2017, uma segunda gaiola de laminação a quente 2019 e uma terceira gaiola de laminação a quente 2021 pode ser de 50% de redução (por exemplo, de 16 mm a 8 mm, então, de 8 mm a 4 mm, então, de 4 mm a 2 mm). Em alguns casos, a quantidade de redução realizada na terceira gaiola de laminação a quente 2021 pode ser maior que 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65% ou 70%.

[00189] A temperatura de saída da laminação a quente pode ser qualquer temperatura adequada. Em alguns casos, pode ser desejável remover quantidades substanciais de calor durante o processo de laminação a quente, de modo que o metal saia da gaiola de laminação a quente final a uma temperatura de saída de laminação a quente em ou abaixo de aproximadamente 450°C, 445°C, 440°C, 435°C, 430°C, 425°C, 420°C, 415°C, 410°C, 405°C, 400°C, 395°C, 390°C, 385°C, 380°C, 375°C, 370°C, 365°C, 360°C, 355°C, 350°C, 345°C, 340°C, 335°C, 330°C, 325°C, 320°C, 315°C, 310°C, 305°C ou 300°C. Em alguns casos, pode ser desejável que a temperatura de saída da laminação a quente esteja entre aproximadamente 375°C e 405°C, 380°C e 400°C, 385°C e 395°C, ou aproximadamente 390°C. Ao entrar na primeira gaiola de laminação a quente 2017 a uma temperatura acima da temperatura de recristalização e reduzir a temperatura quando a tira de metal passa pela segunda gaiola de laminação a quente 2019 e pela terceira gaiola de laminação a quente 2021, até uma temperatura de saída de laminação a quente, recristalização dinâmica pode ocorrer dentro da tira de metal durante o processo de laminação a quente. Outros números de gaiolas de laminação podem ser usados.

[00190] Como representado no gráfico 2000, a linha 2013 entra na zona de alta precipitação 2001 em aproximadamente 3,1 segundos e sai da zona de alta precipitação 2001 em aproximadamente 7,4 segundos, gastando assim aproximadamente 4,3 segundos dentro da zona de alta precipitação 2001. Assim, a duração dentro da zona de alta precipitação 2001 da linha 2013 pode ser de aproximadamente 25% da duração dentro da zona de alta precipitação 2001 da linha 2003. Esta diferença na duração pode afetar substancialmente a quantidade de precipitação de Mg2Si ou outros precipitados. Embora o gráfico 2000 represente precipitação de Mg2Si, existem gráficos semelhantes para outros precipitados e princípios semelhantes podem se aplicar.

[00191] FIG. 21 é um diagrama e gráfico esquemáticos de combinação representando um sistema de laminação a quente 2100 e o perfil de temperatura associado 2101 da tira de metal 2110 sendo laminada no mesmo de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de laminação a quente 2100 pode ser o sistema de laminação a quente 106 da FIG. 1 e pode ser operado com base nos princípios delineados em relação à linha 2013 da FIG. 20.

[00192] O sistema de laminação a quente 2100 inclui, do desbobinamento a montante até o bobinamento a jusante, uma zona de pré- aquecimento opcional 2194, uma zona de laminação a quente 2170 e uma zona de têmpera 2174. O perfil de temperatura 2101 mostra que a tira de metal 2110 pode entrar no sistema de laminação a quente 2100 a qualquer de uma temperatura padrão (por exemplo, 350°C como mostrado em linha tracejada) ou a uma temperatura pré-aquecida (por exemplo, 530+°C como mostrado em linha pontilhada). Ao entrar a uma temperatura pré-aquecida, a zona de pré-aquecimento 2194 pode aplicar pouco ou nenhum calor adicional à tira de metal 2110. No entanto, quando entrar a qualquer temperatura abaixo de uma temperatura desejada de pré-aquecimento (por exemplo, a 530°C), um ou mais dispositivos de aquecimento na zona de pré-aquecimento 2194 podem aplicar calor à tira de metal 2110 para elevar a temperatura da tira de metal. ou acima da temperatura de pré-aquecimento desejada. O preaquecimento 2195 da tira de metal 2110 pode melhorar o arranjo disperso na tira de metal 2110, como aqui divulgado. Em alguns casos, a zona de pré- aquecimento 2194 pode incluir um ou mais conjuntos de ímãs permanentes rotativos 2188, embora possam ser utilizados outros dispositivos de aquecimento.

[00193] Antes de entrar na zona de laminação a quente 2170, a tira de metal 2110 sofre pouca ou nenhuma têmpera inicial. Portanto, a tira de metal 2110 pode ter uma temperatura elevada (por exemplo, a ou maior que aproximadamente 530°C) quando entrando na zona de laminação a quente 2170.

[00194] Durante o processo de laminagem a quente na zona de laminagem a quente 2170, a tira de metal 2110 pode ser reduzida em espessura devido à força aplicada a partir dos rolos de reserva 2184 através dos rolos de trabalho 2182. Para contrabalançar o calor induzido mecanicamente gerado através de laminação a quente e para fornecer um efeito de resfriamento à tira de metal 2110, um ou mais bocais de refrigerante de laminação 2196 podem fornecer refrigerante de laminação 2198 a um ou mais da tira de metal 2110, dos rolos de trabalho 2182 ou dos rolos de apoio 2184. O refrigerante 2198 pode ser qualquer refrigerante adequado, tal como óleo lubrificante, ar, água ou uma mistura dos mesmos. Assim, como visto no perfil de temperatura 2101, a temperatura da tira de metal 2110 pode ser diminuída monotonicamente em toda a zona de laminação a quente 2170 de uma temperatura de entrada de laminação a quente (por exemplo, a ou acima de aproximadamente 530°C) até uma temperatura de saída de laminação a quente que está abaixo da temperatura de entrada de laminação a quente (por exemplo, a ou aproximadamente a 400°C). Em alguns casos, pode ser desejável minimizar a temperatura de saída da laminação a quente, embora assegurando que a recristalização dinâmica ocorra. Esta minimização pode ser conseguida mantendo uma alta taxa de deformação na gaiola de laminação final, tal como por meio de laminação de velocidade relativamente alta com redução de espessura relativamente alta.

[00195] A tira de metal 2110 pode ser temperada imediatamente depois de sair da zona de laminação a quente 2170 (por exemplo, sem ser reaquecida). Na zona de têmpera 2174, a tira de metal 2110 pode ser temperada 2175 até uma temperatura abaixo da temperatura de saída de laminação a quente, tal como até uma temperatura de saída (por exemplo, em ou abaixo de 100°C). A zona de têmpera de tratamento térmico 2174 pode resfriar a tira de metal 2110 fornecendo refrigerante de têmpera 2192 de um ou mais bocais de têmpera 2190. Em alguns casos, o refrigerante de laminação 2198 e o refrigerante de têmpera 2192 vêm da mesma fonte de refrigerante, embora isso não precise ser o caso.

[00196] FIG. 22 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua de fita a quente 2200 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de fundição contínua de fita a quente 2200 pode ser um sistema de fundição contínua parcialmente desacoplado que é semelhante ao sistema de fundição contínua desacoplado 300 da FIG. 3, com várias adições em linha para melhorar certas características metalúrgicas. O sistema de fundição contínua de fita a quente 2200 pode produzir uma fita a quente bobinada 2212 que está opcionalmente no calibre final e opcionalmente na têmpera final. Em alguns casos, a fita quente 2212 pode ser usada como uma bobina intermediária e submetida a processamento adicional como aqui descrito. Em alguns casos, no entanto, a fita quente 2212 pode ser um produto final em si, num calibre desejado e, opcionalmente, têmpera.

[00197] O sistema de fundição contínua de fita a quente 2200 inclui um dispositivo de fundição contínua, tal como um fundidor de correia duplo contínuo 2208, embora outros dispositivos de fundição contínua possam ser usados, tal como fundidores de rolo duplo. O fundidor de correia contínuo 2208 inclui correias opostas capazes de extrair calor do metal líquido 2236 a uma taxa de resfriamento suficiente para solidificar o metal líquido 2236, o qual uma vez sólido passa para fora do fundidor de correia contínuo 2208 como uma tira de metal 2210. A espessura da tira de metal 2210 que ela sai do fundidor de correia contínuo 2208 pode ser de ou menor que 50 mm, embora outras espessuras possam ser usadas. O fundidor de correia contínuo 2208 pode operar a uma velocidade de fundição desejada. As correias opostas podem ser feitas de qualquer material adequado, no entanto, em alguns casos, as correias são feitas de cobre. Os sistemas de resfriamento dentro do fundidor de correia contínuo 2208 podem extrair calor suficiente do metal líquido 2236 de modo que a tira de metal 2210 saindo do fundidor de correia contínuo 2208 tenha uma temperatura entre 200°C a 530°C, embora outras faixas possam ser usadas. Em alguns casos, a temperatura (por exemplo, temperatura de metal de pico) saindo do fundidor de correia contínuo 2208 pode ser de ou aproximadamente de 350°C - 450°C.

[00198] Em alguns casos, um forno de embebimento opcional 2217 (por exemplo, um forno de túnel) pode ser posicionado a jusante do fundidor de correia contínuo 2208 próximo à saída do fundidor de correia contínuo 2208. O uso de um forno de embebimento 2217 pode facilitar a obtenção de um perfil de temperatura uniforme através da largura lateral da tira de metal 2210. Adicionalmente, o forno de embebimento 2217 pode homogeneizar instantaneamente a tira de metal 2210, o que pode preparar a tira de metal 2210 para quebra melhorada de constituintes de ferro durante a laminação a quente ou morna. Em alguns casos, um rolo de aperto opcional 2215 pode ser posicionado entre o fundidor de correia contínua 2208 e o forno de embebimento 2217. Em alguns casos, um conjunto opcional de aquecedores magnéticos 2288 (por exemplo, rotores magnéticos ou ímãs girando em torno de um eixo de rotação) pode ser posicionado entre o fundidor de correia contínuo 2208 ou o rolo de aperto 2215 e o forno de embebimento 2217. Os aquecedores magnéticos 2288 podem aumentar a temperatura da tira de metal 2210 até ou aproximadamente a temperatura do forno de embebimento 2217, o que pode ser de aproximadamente 570°C (por exemplo, 500-570°C, 520560°C, ou em ou aproximadamente 560°C ou 570°C). O forno de embebimento 2217 pode ser de comprimento suficiente para permitir que a tira de metal 2210 passe através do forno de embebimento 2217 em ou aproximadamente 1 minuto a 10 minutos, ou mais preferencialmente em ou entre 1 minuto e 3 minutos, ou mais preferencialmente em ou aproximadamente 2 minutos, enquanto se move na velocidade de saída do fundidor de correia contínuo 2208.

[00199] Em alguns casos, uma gaiola de laminação 2284 pode ser posicionada a jusante do forno de embebimento 2217 e a montante de um aparelho de bobinamento. A gaiola de laminação 2284 pode ser uma gaiola de laminação a quente ou uma gaiola de laminação morna. Em alguns casos, a laminação morna ocorre em temperaturas de ou abaixo de 400°C, mas acima de uma temperatura de laminação a frio e a laminação a quente ocorre a temperaturas acima de 400°C, mas abaixo de uma temperatura de fusão. A gaiola de laminação 2284 pode reduzir a espessura da tira de metal 2210 em pelo menos 30%, ou mais preferivelmente entre 50% e 75%. Uma têmpera pós-laminação 2219 pode reduzir a temperatura da tira de metal 2210 depois de ela sair da gaiola de laminação 2284. A têmpera pós-laminação 2219 pode conferir características metalúrgicas benéficas, tal como aquelas relacionadas com a formação de dispersoides, como descrito com referência à FIG. 3. Em alguns casos, mais de uma gaiola de laminação 2284 pode ser usada, tal como duas, três ou mais, no entanto, esse não precisa ser o caso.

[00200] Em alguns casos, uma têmpera pré-laminação opcional 2213 pode reduzir a temperatura da tira de metal 2210 entre o forno de embebimento 2217 e a gaiola de laminação 2284, o que pode conferir características metalúrgicas benéficas à tira de metal 2210. A tempera pré- laminação 2213 e/ou a têmpera pós-laminação 2219 podem reduzir a temperatura da tira de metal 2210 a uma taxa de ou aproximadamente de 200°C/s. A têmpera pré-laminação 2213 pode reduzir a temperatura de metal de pico da tira de metal 2210 até ou aproximadamente 350°C - 450°C, embora possam ser utilizadas outras temperaturas.

[00201] Antes de bobinar, a tira de metal 2210 pode sofrer aparamento de borda por um aparador de borda 2221. Durante o bobinamento, a tira de metal 2210 pode ser enrolada numa bobina de fita quente 2212 e uma tesoura 2223 pode dividir a tira de metal 2210 quando a bobina de fita quente 2212 atingiu um comprimento ou tamanho desejado. Em alguns casos, a fita quente 2212 pode não ser bobinada, mas pode ser fornecida diretamente a outro processo. Em alguns casos, o bobinamento pode ocorrer a temperaturas de aproximadamente de 50°C - 400°C.

[00202] A fita quente 2212 pode estar num calibre final, como indicado pelo bloco 2286. Em tais casos, a gaiola de laminação 2284 pode ser configurada para reduzir a espessura da tira de metal 2210 até o calibre final desejado para a fita quente 2212. Em alguns casos, a fita quente 2212 pode estar no calibre e na têmpera final, como indicado pelo bloco 2287. Em tais casos, a gaiola de laminação 2284 pode ser configurada para reduzir a espessura da tira de metal 2210 até o calibre final desejado para a fita quente 2212 e a temperatura pode ser cuidadosamente controlada através do sistema de fundição contínua de fita a quente 2200 para alcançar uma têmpera desejável, tal como uma têmpera O ou uma têmpera T4, embora outras têmperas possam ser usadas. Em alguns casos, a fita quente 2212 pode ser armazenada, opcionalmente reaquecida como indicado acima com referência às bobinas intermediárias, depois acabada, laminada a frio e/ou tratada termicamente, como indicado pelo bloco 2289. A fita quente 2212 produzida utilizando o sistema de fundição contínua de fita quente 2200 pode ter microestruturas mais adequadas à laminação a frio. Por exemplo, as fitas quentes de liga de alumínio série 6xxx produzidas usando o sistema de fundição contínua de fita quente 2200 podem ter intermetálicos menores e mais esferoides, que respondem mais favoravelmente à laminação a frio do que intermetálicos padrão, o que pode causar vazios problemáticos e locais de iniciação de rachaduras mediante laminação a frio.

[00203] Em alguns casos, a fita quente 2212 pode incluir distribuições de partículas de ferro desejáveis (por exemplo, quebra de constituintes de ferro e esferoidização) em ligas de alumínio séries 6xxx e 5xxx ao permitir que a fita de metal 2210 embeba em um forno de embebimento 2217, em linha após ser fundida continuamente, a temperaturas de metal de pico de pelo menos ou aproximadamente 560°C ou 570°C por pelo menos ou aproximadamente 1,5 minutos ou 2 minutos antes de serem laminadas a quente ou mornas com uma redução de espessura de ou aproximadamente de 50% a 70%. A distribuição de partículas de ferro pode desempenhar um papel significativo nos locais de iniciação de rachadura e deformabilidade de um produto de metal feito usando a fita quente 2212. Utilizando certos aspectos da presente divulgação, a fita quente 2212 pode ser feita com constituintes de ferro altamente fragmentados e esferoidizados, resultando assim no melhoramento da deformabilidade e uma suscetibilidade à rachadura mais baixa.

[00204] Em algumas modalidades alternativas, a gaiola de laminação 2284 pode ser posicionada a montante (por exemplo, à esquerda, como representado na FIG. 22) do forno de embebimento 2217. Embora tal posição possa produzir resultados desejáveis, o aumento na velocidade da tira de metal 2210 como resultado da redução relativamente alta na espessura (por exemplo, 50% a 70%) pode resultar em um forno de embebimento mais longo 2217 e, portanto, custos de instalação, custos de operação e pegada física mais altos. Em algumas modalidades alternativas, um forno de embebimento adicional pode ser posicionado a jusante da gaiola de laminação 2284 para controlar ainda mais a temperatura da tira de metal 2210 após redução de espessura. Mais uma vez, no entanto, o aumento de velocidade da tira de metal após a laminação pode resultar no forno de embebimento adicional tendo uma pegada relativamente grande e custos associados mais altos.

[00205] FIG. 23 é um gráfico 2300 representando a precipitação de Mg2Si de uma tira de metal de alumínio durante laminação a quente e têmpera de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O gráfico 2300 é similar ao gráfico 2000 da FIG. 20, representando precipitação esperada de Mg2Si de acordo com o tempo gasto a determinadas temperaturas para uma liga de alumínio, tal como uma liga de alumínio série 6xxx. Uma zona de alta precipitação 2301 é mostrada, similar à zona de alta precipitação 2001 da FIG. 20.

[00206] A linha 2303 representa a temperatura de uma tira de metal processada de acordo com certos aspectos da presente divulgação, em que a tira de metal é resfriada até uma temperatura de laminação morna, laminada morna enquanto é resfriada adicionalmente, então, resfriada adicionalmente depois disso. A laminação morna enquanto sendo resfriada ainda ocorre na seção 2307. Ao controlar o tempo e a temperatura da tira de metal de tal modo que a linha de temperatura 2303 permaneça fora da zona de alta precipitação 2301, a precipitação de Mg2Si pode ser minimizada.

[00207] Em alguns casos, a tira de metal pode ser passada através de duas gaiolas de laminação enquanto sendo laminada morna. No primeiro aperto (por exemplo, entre os rolos da primeira gaiola de laminação), a tira de metal pode ser temperada até uma temperatura suficientemente baixa para evitar precipitação de intermetálicos indesejáveis (por exemplo, Mg2Si). No segundo aperto, a tira de metal pode ser reduzida em espessura com força suficiente para recristalizar à temperatura da tira de metal mediante entrada no segundo aperto.

[00208] A linha 2305 representa a temperatura de uma tira de metal processada de acordo com certos aspectos da presente divulgação, em que a tira de metal é mantida a uma temperatura alta (por exemplo, a ou acima de aproximadamente 510°C, 515°C ou 517°C) da fundição até a laminação. Após laminação, a tira de metal pode ser rapidamente temperada, minimizando assim a quantidade de tempo que a linha de temperatura 2305 da tira de metal permanece na zona de alta precipitação 2301. Neste caso, a tira de metal pode reter uma estrutura de grão não endurecida por trabalho devido, pelo menos em parte, à alta temperatura durante a laminação.

[00209] FIG. 24 é um fluxograma representando um processo 2400 para fundir uma fita de metal a quente de acordo com certos aspectos da presente divulgação. A tira de metal pode ser fundida usando um dispositivo de fundição contínuo no bloco 2402, tal como usando um fundidor de correia. O uso de um dispositivo de fundição contínua, tal como um fundidor de correia, pode assegurar uma rápida taxa de solidificação.

[00210] No bloco opcional 2404, a tira de metal pode ser homogeneizada instantaneamente após sair do fundidor de correia. A homogeneização instantânea pode incluir opcionalmente reaquecer a tira de metal até uma temperatura de embebimento (por exemplo, a ou aproximadamente a 400°C - 580°C, ou mais preferencialmente a ou aproximadamente a 570°C - 580°C) e mantendo a tira de metal na temperatura de embebimento por uma duração de tempo. A duração de tempo pode ser de ou aproximadamente de 10 a 300 segundos, 60 a 180 segundos ou 120 segundos.

[00211] A homogeneização instantânea pode ser especialmente útil para quebrar e/ou esferoidizar intermetálicos grandes e/ou tipo lâmina. Por exemplo, ligas AA6111 e AA6451 podem ter intermetálicos relativamente grandes mediante fusão que podem ser significativamente melhorados através de homogeneização instantânea como aqui divulgado. Ligas AA5754, no entanto, podem não produzir intermetálicos como agulhas ou lâminas, então, a homogeneização instantânea pode ser omitida para ligas AA5754 e ligas semelhantes. Em alguns casos, a determinação de quando usar homogeneização instantânea e quando não usar homogeneização instantânea pode ser feita com base na razão de ferro para silício, onde ligas de teor de silício mais alto (por exemplo, em ou acima de uma razão de 1:5 de silício para ferro) podem ser beneficiadas por homogeneização instantânea. Em alguns casos, ligas com teor de silício mais baixo (por exemplo, de ou abaixo de uma razão de 1:5 de silício para ferro) podem ser fundidas desejavelmente sem homogeneização instantânea ou com homogeneização instantânea a temperaturas mais baixas (por exemplo, a ou aproximadamente a 500°C - 520°C).

[00212] Em alguns casos, a homogeneização instantânea pode ser realizada a temperaturas mais baixas para ligas específicas. Por exemplo, uma liga série 7xxx pode ser homogeneizada instantaneamente com sucesso a temperaturas de ou aproximadamente de 350°C - 480°C.

[00213] No bloco opcional 2406, a tira de metal pode ser resfriada antes da laminagem a quente ou morna. Em alguns casos, especialmente em casos em que se deseja controlar precipitação de cromo, pode ser benéfico resfriar a tira de metal antes da laminação a quente ou morna. O resfriamento no bloco 2406 pode incluir resfriar a tira de metal até temperaturas de ou aproximadamente de 350°C - 450°C, embora possam ser utilizadas outras temperaturas.

[00214] No bloco 2408, a tira de metal pode ser laminada a quente ou morna a uma redução de espessura de pelo menos aproximadamente 30% e menos de aproximadamente 80%. Em alguns casos, a redução de espessura pode ser de pelo menos aproximadamente 50%, 55%, 60%, 65%, 70% ou 75%. Em alguns casos, a laminação a quente ou morna no bloco 2408 pode opcionalmente incluir têmpera da tira de metal durante a laminação (por exemplo, dentro do aperto dos rolos de uma gaiola de laminação), embora isso não necessite ser o caso. Em alguns casos, a laminação a quente ou morna no bloco 2408 é realizada enquanto mantendo a tira de metal a uma temperatura de ou acima de 500°C, 505°C, 510°C, 515°C, 520°C ou 525°C.

[00215] No bloco 2410, a tira de metal pode ser temperada após laminação a quente ou morna. A têmpera no bloco 2410 pode incluir resfriar a tira de metal a uma taxa alta, tal como 200°C/s, embora possam ser utilizadas outras taxas. A têmpera no bloco 2410 pode reduzir a temperatura da tira de metal até ou aproximadamente 50°C - 400°C, tal como 50°C - 300°C, embora possam ser utilizadas outras temperaturas.

[00216] No bloco 2412, a tira de metal pode ser bobinada como uma fita quente. A fita quente pode estar no calibre e na têmpera finais, no calibre final ou em um calibre intermediário. Se no calibre e na têmpera finais ou no calibre final, a fita quente bobinada pode ser distribuída para um cliente para seu uso pretendido posterior. Se em um calibre intermediário, a fita quente pode ser reaquecida, laminada (por exemplo, laminada a frio ou a quente), tratada termicamente ou de outro modo processada em um produto final para entrega a um cliente.

[00217] No bloco opcional 2414, a fita quente pode ser reaquecida para melhorar ainda mais as propriedades metalúrgicas, como aqui descrito, incluindo nos exemplos abaixo.

[00218] FIG. 25 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua de fita a quente 2500 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de fundição contínua de fita quente 2500 pode ser o mesmo ou semelhante ao sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22, no entanto, com uma bobina de alimentação adicional 2513. O sistema de fundição contínua de fita quente 2500 pode operar num modo de fundição e num modo de processamento. Num modo de fundição, o sistema de fundição contínua de fita quente 2500 pode fazer uso do fundidor de correia contínuo 2508 para produzir uma tira de metal 2510 que pode, então, ser dirigida através dos vários componentes do sistema de fundição contínua de fita quente 2500, tal como descrito em relação a ao sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22, incluindo passar a tira de metal 2510 através de uma gaiola de laminação 2584.

[00219] No entanto, num modo de processamento, o sistema de fundição contínua de fita quente 2500 pode fornecer a tira de metal 2510 (por exemplo, fita quente não no calibre final) da bobina de alimentação adicional 2513 para um ou mais componentes do sistema de fundição contínua de fita quente 2500, incluindo pelo menos a gaiola de laminação 2584. A tira de metal 2510 da bobina de alimentação adicional 2513, depois de ser laminada (por exemplo, laminada a quente ou morna), pode ser bobinada numa bobina de fita quente 2512.

[00220] Assim, a mesma gaiola de laminação 2584 pode ser usada tanto para laminação em linha de tira de metal que acaba de ser continuamente fundida, como para laminação de tira de metal 2510 que foi previamente fundida e bobinada. A operação do sistema de fundição contínua de fita quente 2500 num modo de processamento pode ser especialmente útil quando o dispositivo de fundição contínua necessita de reparação ou enquanto aguarda metal líquido 2536 ser preparado.

[00221] FIG. 26 é um diagrama esquemático representando um sistema de fundição contínua 2600 de acordo com certos aspectos da presente divulgação. O sistema de fundição contínua 2600 pode ser semelhante ao sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22, no entanto, utilizando um dispositivo de fundição contínua 2608 para fundir um artigo de metal extrusável 2610 (por exemplo, um tarugo) em vez de um fundidor contínuo fundindo uma tira de metal. O artigo de metal extrusável 2610 pode sofrer os mesmos processos ou processos semelhantes utilizando o mesmo equipamento ou equipamento similar como descrito acima com referência à tira de metal 2210 da FIG. 22, no entanto, a gaiola de laminação pode ser substituída por uma matriz 2684. O sistema de fundição contínua 2600 pode produzir um produto bobinado 2612. O produto bobinado 2612, semelhante à fita quente 2212 da FIG. 22, pode estar no calibre final, no calibre e na têmpera finais ou pode estar em um calibre intermediário para processamento adicional.

[00222] FIG. 27 é um fluxograma representando um processo 2700 para fundir um produto de metal extrusado de acordo com certos aspectos da presente divulgação. Um artigo de metal extrusável, tal como um tarugo, pode ser fundido usando um dispositivo de fundição contínuo no bloco 2702. O uso de um dispositivo de fundição contínua pode assegurar uma rápida taxa de solidificação.

[00223] No bloco opcional 2704, o artigo de metal extrusável pode ser homogeneizado instantaneamente após sair do dispositivo de fundição. A homogeneização instantânea pode incluir opcionalmente reaquecer o artigo de metal extrusável até uma temperatura de embebimento (por exemplo, a ou aproximadamente a 400°C - 580°C, ou mais preferencialmente a ou aproximadamente a 570°C - 580°C) e mantendo o artigo de metal extrusável na temperatura de embebimento por uma duração de tempo. A duração de tempo pode ser de ou aproximadamente de 10 a 300 segundos, 60 a 180 segundos ou 120 segundos.

[00224] A homogeneização instantânea pode ser especialmente útil para quebrar e/ou esferoidizar intermetálicos grandes e/ou tipo lâmina. Por exemplo, ligas AA6111 e AA6451 podem ter intermetálicos relativamente grandes mediante fusão que podem ser significativamente melhorados através de homogeneização instantânea como aqui divulgado. Ligas AA5754, no entanto, podem não produzir intermetálicos como agulhas ou lâminas, então, a homogeneização instantânea pode ser omitida para ligas AA5754 e ligas semelhantes. Em alguns casos, a determinação de quando usar homogeneização instantânea e quando não usar homogeneização instantânea pode ser feita com base na razão de ferro para silício, onde ligas de teor de silício mais alto (por exemplo, em ou acima de uma razão de 1:5 de silício para ferro) podem ser beneficiadas por homogeneização instantânea. Em alguns casos, ligas com teor de silício mais baixo (por exemplo, de ou abaixo de uma razão de 1:5 de silício para ferro) podem ser fundidas desejavelmente sem homogeneização instantânea ou com homogeneização instantânea a temperaturas mais baixas (por exemplo, a ou aproximadamente a 500°C - 520°C).

[00225] Em alguns casos, a homogeneização instantânea pode ser realizada a temperaturas mais baixas para ligas específicas. Por exemplo, uma liga série 7xxx pode ser homogeneizada instantaneamente com sucesso a temperaturas de ou aproximadamente de 350°C - 480°C.

[00226] No bloco opcional 2706, o artigo de metal extrusável pode ser resfriado antes da extrusão através de uma matriz a temperaturas de extrusão quentes ou mornas. A extrusão a temperatura de extrusão quente ou morna pode ser um tipo de trabalho a quente ou morno. Em alguns casos, especialmente em casos em que se deseja controlar precipitação de cromo, pode ser benéfico resfriar o artigo de metal extrusável antes da laminação a quente ou morna. O resfriamento no bloco 2706 pode incluir resfriar o artigo de metal extrusável até temperaturas de ou aproximadamente de 350°C - 450°C, embora possam ser utilizadas outras temperaturas.

[00227] No bloco 2708, o artigo de metal extrusável pode ser extrusado a quente ou morno a uma redução de diâmetro (por exemplo, uma redução de seção) de pelo menos aproximadamente 30% e menos de aproximadamente 80%. Em alguns casos, a redução de diâmetro pode ser de pelo menos aproximadamente 50%, 55%, 60%, 65%, 70% ou 75%. Em alguns casos, a extrusão a quente ou morna no bloco 2708 pode opcionalmente incluir temperar o artigo de metal durante a extrusão (por exemplo, dentro da matriz), embora isso não necessite ser o caso. Em alguns casos, a extrusão a quente ou morna no bloco 2708 é realizada enquanto mantendo o artigo de metal a uma temperatura de ou acima de 500°C, 505°C, 510°C, 515°C, 520°C ou 525°C.

[00228] No bloco 2710, o artigo de metal extrusado (por exemplo, o artigo de metal extrusável após extrusão) pode ser temperado após extrusão a quente ou morna. A têmpera no bloco 2710 pode incluir resfriar o artigo de metal extrusado a uma taxa alta, tal como 200°C/s, embora possam ser utilizadas outras taxas. A têmpera no bloco 2710 pode reduzir a temperatura do artigo de metal extrusado até ou aproximadamente 50°C - 400°C, tal como 50°C - 300°C, embora possam ser utilizadas outras temperaturas.

[00229] No bloco 2712, o artigo de metal extrusado pode ser bobinado ou de outro modo armazenado. O artigo de metal extrusado pode estar no calibre e na têmpera finais, no calibre final ou em um calibre intermediário. Se no calibre e na têmpera finais ou no calibre final, o metal extrusado pode ser distribuído para um cliente para seu uso pretendido posterior. Se em um calibre intermediário, o artigo de metal extrusado pode ser reaquecido, extrusado adicionalmente (por exemplo, extrusão a frio ou a quente), tratado termicamente ou de outro modo processado em um produto final para entrega a um cliente.

[00230] No bloco opcional 2714, o artigo de metal extrusado pode ser reaquecido para melhorar ainda mais as propriedades metalúrgicas, como aqui descrito em relação à fita quente, incluindo nos exemplos abaixo.

Exemplos

[00231] Os exemplos a seguir servirão para ilustrar adicionalmente a presente invenção sem, contudo, constituir qualquer limitação da mesma. Pelo contrário, será claramente entendido que podemos recorrer a várias modalidades, modificações e equivalentes da mesma, os quais, depois de ler o relatório descritivo apresentado no presente documento, podem ser sugeridos aos versados na técnica sem afastamento do espírito da invenção.

[00232] Várias ligas foram testadas usando certos aspectos e certas características da presente divulgação. As ligas de alumínio a seguir são descritas em termos de sua composição elementar em porcentagem em peso (% em peso) com base no peso total da liga. Em certos exemplos de cada liga, o restante é alumínio, com uma % em peso máxima de 0,15% para a soma das impurezas. A Tabela 1 representa várias dessas ligas, incluindo temperaturas aproximadas solidus e solvus: Tabela 1: Ligas 5xxx, 6xxx e 7xxx Comuns de Exemplo

[00233] Embora a Tabela 1 represente vários exemplos de ligas séries 5xxx, 6xxx e 7xxx comuns, outras ligas séries 5xxx, 6xxx e 7xxx podem existir com constituintes (por exemplo, elementos de liga) estando presentes em porcentagens diferentes em peso, com o restante incluindo alumínio e opcionalmente quantidades de traços (por exemplo, a ou menos de 0,15%) de impurezas. Elementos incidentais, tal como refinadores de grãos e desoxidantes, ou outros aditivos podem estar presentes.

[00234] As ligas AA6111 e AA6451 foram produzidas de acordo com métodos aqui descritos. As ligas AA6111 e AA6451 foram fundidas continuamente em chapas tendo um calibre de 11 mm. A liga AA6111 foi ainda submetida a um procedimento de homogeneização instantânea realizado a várias temperaturas e por vários tempos, como mostrado na Tabela 2: Tabela 2: Temperaturas e Tempos de Homogeneização Instantânea

[00235] FIG. 28 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos. A Amostra A era uma liga AA6111 como fundida não submetida ao procedimento de homogeneização instantânea divulgado ou a laminação a quente. A amostra B era uma chapa de 11 mm AA6111 fundida continuamente submetida à homogeneização instantânea divulgada sem qualquer laminação a quente adicional. A amostra C era uma chapa de 11 mm AA6111 fundida continuamente submetida à homogeneização instantânea divulgada e laminada a quente até uma redução de 50% na espessura (isto é, 6,5 mm de calibre). A amostra era uma chapa de 11 mm AA6111 fundida continuamente submetida à homogeneização instantânea divulgada, temperada termicamente com água à temperatura ambiente até uma temperatura de 350°C e laminada a quente até uma redução de 50% na espessura (isto é, calibre 6,5 mm). A amostra E era uma chapa de 11 mm AA6111 fundida continuamente submetida a uma homogeneização instantânea opcional (ver Tabela 2) e laminada a quente até uma redução de 50% (isto é, 6,5 mm de calibre). A amostra F era uma chapa de 11 mm AA6111 fundida continuamente submetida a uma homogeneização instantânea opcional (ver Tabela 2) e laminada a quente até uma redução de 50% (isto é, 6,5 mm de calibre). A amostra A (chapa AA6111 como fundida) mostrou um pico amplo indicando uma ampla distribuição de tamanhos de partículas e uma falta de refinamento dos constituintes de Fe. A amostra C (AA6111 fundida em uma chapa de 11 mm, submetida à homogeneização instantânea divulgada e laminada a quente até 50% de redução) mostrou uma distribuição estreita de tamanhos de partículas indicando refinamento das partículas de constituintes de Fe. As amostras D e E (submetidas a homogeneização instantânea opcional de temperatura mais baixa, 400°C para Amostra D e 380°C para Amostra E) mostraram distribuições de tamanhos de partículas amplas, indicando menos refinamento das partículas de constituintes de Fe.

[00236] FIG. 29 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em ligas AA6111 após processamento de acordo com métodos aqui descritos. Os painéis A, B, C, D, E e F da FIG. 29 se correlacionam com as Amostras A, B, C, D, E e F da FIG. 28, respectivamente. O painel A mostra partículas de constituintes de Fe tipo agulha 2401 na Amostra A (ver Tabela 2). O painel B mostra um refinamento (isto é, uma quebra) de partículas de constituintes de Fe após a liga AA6111 ser submetida à homogeneização instantânea divulgada sem ser submetida a laminação a quente (Amostra B, Tabela 2). O painel C mostra um refinamento adicional das partículas de constituintes de Fe na Amostra C, em que a chapa de calibre 11 mm fundida continuamente de liga AA6111 foi submetida à homogeneização instantânea divulgada e ainda submetida a laminação a quente até uma redução de 50% na espessura. O painel C mostra mais refinamento, como evidenciado pela adequação de distribuição log-normal representada como Amostra C na FIG. 28. O painel D mostra um refinamento das partículas de constituintes de Fe na Amostra D similar ao refinamento visto na Amostra C, em que a chapa de calibre 11 mm fundida continuamente de liga AA6111 foi submetida à homogeneização instantânea divulgada e ainda submetida a têmpera em água até 350°C antes da laminação a quente até uma redução de 50% na espessura. O painel E ilustra uma falta de refinamento das partículas de constituintes de Fe e partículas de siliceto de magnésio (Mg2Si) não dissolvido presentes na Amostra E, em que a chapa de 11 mm fundida continuamente de liga AA6111 foi submetida a uma homogeneização instantânea a 400°C por 1 minuto e, então, laminada a quente até uma redução de 50% na espessura. O painel F ilustra uma falta de refinamento das partículas de constituintes de Fe e partículas de siliceto de magnésio (Mg2Si) não dissolvido presentes na Amostra F, em que a chapa de 11 mm fundida continuamente de liga AA6111 foi submetida a uma homogeneização instantânea a 380°C sem um tempo de residência e, então, laminada a quente até uma redução de 50% na espessura.

[00237] FIG. 30 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos. A Amostra C, a Amostra D e a Amostra E (ver Tabela 2) foram adicionalmente submetidas a homogeneização adicional após laminação a quente até uma redução de 50% na espessura. Procedimentos de homogeneização adicionais estão resumidos na Tabela 3: Tabela 3: Parâmetros de Homogeneização Adicionais

[00238] Todas as amostras submetidas à homogeneização instantânea divulgada e laminadas a quente até 50% de redução), seguida por homogeneização adicional a várias temperaturas mostraram uma distribuição estreita de tamanhos de partículas indicando refinamento das partículas de constituintes de Fe. A homogeneização instantânea de alta temperatura (por exemplo, 570°C, Amostra C e Amostra D (Experimentos G, H, V e W)) continuou a exibir mais refinamento de partículas de constituintes de Fe do que a homogeneização instantânea de baixa temperatura (por exemplo, 400°C e abaixo, Amostra E (Experimentos I, J, X e Y)).

[00239] FIG. 31 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos. Para cada um destes experimentos de homogeneização instantânea, tiras de metal de 11 mm foram laminadas a quente até 2 mm. Para alguns casos, uma laminação a quente inicial (por exemplo, redução “Q1”) foi realizada com redução de 50% na espessura, seguida por uma redução final de 68% na espessura, resultando em uma tira de 2 mm. Em alguns casos, uma laminação a quente inicial foi realizada com redução de 70% na espessura, seguida por uma redução final de 40% na espessura, resultando em uma tira de 2 mm. Parâmetros de homogeneização adicional e laminação a quente estão resumidos na Tabela 4: Tabela 4: Parâmetros de Homogeneização Adicionais e Laminação a Quente

[00240] Todas as amostras submetidas à homogeneização instantânea divulgada e laminadas a quente inicialmente até pelo menos 50% de redução, seguida por homogeneização adicional e laminação a quente até um calibre desejado (por exemplo, 2 mm) mostraram uma distribuição estreita de tamanhos de partículas indicando refinamento das partículas de constituintes de Fe. Amostras submetidas à homogeneização instantânea divulgada (por exemplo, 570°C por 5 minutos, Amostra C e Amostra D, Experimentos G, H, Z, AA, AB e AC) exibiram uma distribuição mais estreita de partículas de constituintes de Fe finas do que amostras submetidas a uma homogeneização instantânea de temperatura mais baixa (por exemplo, 400°C, Amostra E, Experimentos I, J, AD e AE), sugerindo que não é necessária homogeneização adicional quando é utilizada a homogeneização instantânea a alta temperatura divulgada.

[00241] FIG. 32 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos. A amostra F (ver Tabela 2) foi adicionalmente submetida a homogeneização adicional e laminação a quente adicional até uma redução total de 70% na espessura (isto é, a Amostra F foi laminada a quente até uma redução adicional de 20% na espessura em comparação com uma chapa de 11 mm fundida continuamente de liga AA6111 como fundida (Amostra A, ver Tabela 2). A liga AA6111 como fundida não foi submetida à homogeneização instantânea divulgada. A liga AA6111 como fundida foi submetida a homogeneização adicional e laminação a quente similar como a Amostra F, parâmetros estão resumidos na Tabela 5: Tabela 5: Homogeneização Instantânea a Baixa Temperatura versus Homogeneização Não Instantânea

[00242] Todas as amostras submetidas à homogeneização instantânea divulgada e laminadas a quente e, então, até pelo menos 50% de redução, seguida por homogeneização adicional e laminação a quente até um calibre desejado (por exemplo, 2 mm) mostraram uma distribuição estreita de tamanhos de partículas indicando refinamento das partículas de constituintes de Fe. Amostras não submetidas à homogeneização instantânea divulgada exibiram menos refinamento das partículas de constituintes de Fe.

[00243] A liga AA6451 foi ainda submetida a um procedimento de homogeneização instantânea realizado a várias temperaturas e por vários tempos, como mostrado na Tabela 6: Tabela 6: Temperaturas e Tempos de Homogeneização Instantânea

[00244] FIG. 33 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos. A Amostra AAA (indicada por uma linha azul sólida) era uma AA6451 como fundida não submetida ao procedimento de homogeneização instantânea divulgado ou a laminação a quente. A amostra CCC (indicada por uma linha verde tracejada pequena) era uma chapa de 11 mm AA6451 fundida continuamente submetida à homogeneização instantânea divulgada e laminada a quente até uma redução de 50% na espessura (isto é, 6,5 mm de calibre). A amostra DDD (indicada por uma linha púrpura tracejada de traço simples) era uma chapa de 11 mm AA6451 fundida continuamente submetida à homogeneização instantânea divulgada, temperada termicamente com água à temperatura ambiente até uma temperatura de 350°C e laminada a quente até uma redução de 50% na espessura (isto é, calibre 6,5 mm). A amostra EEE (indicada por uma linha preta tracejada de traço duplo) era uma chapa de 11 mm AA6451 fundida continuamente submetida a uma homogeneização instantânea opcional (ver Tabela 2) e laminada a quente até uma redução de 50% (isto é, 6,5 mm de calibre). A amostra FFF (indicada por uma linha laranja sólida) era uma chapa de 11 mm AA6451 fundida continuamente submetida a uma homogeneização instantânea opcional (ver Tabela 2) e laminada a quente até uma redução de 50% (isto é, 6,5 mm de calibre). A amostra AAA (chapa AA6451 como fundida) mostrou um pico amplo indicando uma ampla distribuição de tamanhos de partículas e uma falta de refinamento dos constituintes de Fe. A amostra CCC (AA6451 fundida em uma chapa de 11 mm, submetida à homogeneização instantânea divulgada e laminada a quente até 50% de redução) mostrou uma distribuição estreita de tamanhos de partículas indicando refinamento das partículas de constituintes de Fe. As amostras DDD e EEE (submetidas a homogeneização instantânea opcional de temperatura mais baixa, 400°C para Amostra DDD e 380°C para Amostra EEE) mostraram distribuições de tamanhos de partículas amplas, indicando menos refinamento das partículas de constituintes de Fe.

[00245] FIG. 34 é um gráfico mostrando uma distribuição de densidade numérica normal log de partículas de constituinte de ferro (Fe) por mícron quadrado (μm2) versus tamanho de partícula para ligas produzidas de acordo com os métodos aqui descritos. A amostra FFF (ver Tabela 2) foi adicionalmente submetida a homogeneização adicional e laminação a quente adicional até uma redução total de 70% na espessura (isto é, a Amostra FFF foi inicialmente laminada a quente por uma redução adicional de 20% na espessura) e comparada com uma chapa de 11 mm fundida continuamente de liga AA6451 como fundida (Amostra AAA, ver Tabela 2). A liga AA6451 como fundida não foi submetida à homogeneização instantânea divulgada. A liga AA6451 como fundida foi submetida a homogeneização adicional e laminação a quente similar como a Amostra FFF, parâmetros estão resumidos na Tabela 7: Tabela 7: Homogeneização Instantânea a Baixa Temperatura versus Homogeneização Não Instantânea

[00246] Todas as amostras (exceto UU) que foram submetidas à homogeneização instantânea divulgada e que foram laminadas a quente até pelo menos 50% de redução de espessura, seguida por homogeneização adicional e laminação a quente até um calibre desejado (por exemplo, 2 mm) mostraram uma distribuição estreita de tamanhos de partículas indicando refinamento das partículas de constituintes de Fe. Amostras não submetidas à homogeneização instantânea divulgada exibiram menos refinamento das partículas de constituintes de Fe. A amostra UU foi submetida à homogeneização instantânea divulgada (por exemplo, 570°C por 5 minutos) e laminada a quente até 70% de redução em espessura imediatamente e exibiu excelente refinamento de partículas de constituintes de Fe após homogeneização adicional e 40% de laminação a quente adicional.

[00247] FIG. 35, a FIG. 36 e FIG. 37 são micrografias mostrando a microestrutura de uma liga de alumínio AA6014. FIG. 35 mostra a liga de alumínio AA6014 que foi fundida continuamente numa chapa tendo uma espessura de calibre de 19 mm, resfriada e armazenada, pré-aquecida e laminada a quente até 11 mm de espessura e laminada adicionalmente a quente até 6 mm de espessura, referida como “R1”. Pré-aquecimento foi realizado aquecendo a chapa resfriada sob duas condições, sejam (i) aquecer até 550°C em 1 minuto ou (ii) aquecer até 420°C em 30 segundos. A direção de laminação é indicada pela seta 3001. FIG. 35 ilustra o efeito no tamanho de grão e no grau de recristalização após laminação a quente. FIG. 36 mostra a liga de alumínio AA6014 que foi fundida continuamente numa chapa tendo uma espessura de calibre de 10 mm, resfriada e armazenada, pré-aquecida e laminada a quente até 5,5 mm de espessura, referida como “R2”. Pré- aquecimento foi realizado aquecendo a chapa resfriada sob duas condições, sejam (i) aquecer até 550°C em 1 minuto ou (ii) aquecer até 420°C em 30 segundos. A direção de laminação é indicada pela seta 3101. FIG. 36 ilustra o efeito no tamanho de grão e no grau de recristalização após laminação a quente. FIG. 37 mostra a liga de alumínio AA6014 que foi fundida continuamente numa chapa tendo uma espessura de calibre de 19 mm, resfriada e armazenada, laminada a frio até 11 mm de espessura, pré-aquecida e laminada a quente até 6 mm de espessura, referida como “R3”. Pré- aquecimento foi realizado aquecendo a chapa resfriada sob duas condições, sejam (i) aquecer até 550°C em 1 minuto ou (ii) aquecer até 420°C em 30 segundos. A direção de laminação é indicada pela seta 3201. FIG. 37 ilustra o efeito no tamanho de grão e no grau de recristalização após laminação a quente.

[00248] FIG. 38 é um gráfico mostrando efeitos de pré-aquecimento na formabilidade da liga de alumínio AA6014. A liga de alumio AA6014 foi submetida a procedimentos de aquecimento e laminação como descrito acima para as FIGs. 30 - 32, referidas como “R1, R2 e R3”, respectivamente. O pré- aquecimento da liga de alumínio AA6014 a uma temperatura de 550°C por 1 minuto (referido como “HO1”, histograma esquerdo em cada grupo) forneceu uma liga de alumínio com excelentes propriedades de formabilidade, indicada por ângulos de flexão internos inferiores a 20°. O pré-aquecimento da liga de alumínio AA6014 a uma temperatura de 420°C por 1 minuto (referido como “HO2”, histograma direito em cada grupo) forneceu uma liga de alumínio com uma formabilidade muito baixa, indicada por ângulos de flexão internos relativamente altos (por exemplo, acima de 20°). Todas as amostras foram temperadas com água após a laminação a quente (denominada “WQ”) e pré- deformadas a 10% antes do teste de flexão.

[00249] FIG. 39 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em uma seção de calibre de 11,3 mm do metal AA6111. Os painéis α1, α2, α3, α5 e α6 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínuo, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22. O painel α1 mostra o metal como fundido, com grandes partículas de constituintes de Fe tipo agulha. O painel α4 mostra um pedaço de metal equivalente de um sistema de fundição de coquilha, com partículas de constituintes de Fe muito grandes. Os painéis α2, α3, α5 e α6 foram todos aquecidos num forno de embebimento após fundição (por exemplo, forno de embebimento 2217 da FIG. 22) por 2 minutos a temperaturas de metal de pico de 540°C, 550°C, 560°C e 570°C, respectivamente. Constituintes de Fe menores são vistos em cada um dos painéis α2, α3, α5 e α6, com o menor no painel α6. Além disso, quase nenhuma esferoidização é vista em nenhum painel, exceto no painel α6.

[00250] FIG. 40 é um gráfico representando o diâmetro de círculo equivalente (ECD) para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39. O gráfico da FIG. 40 é baseado em uma função de densidade de probabilidade lognormal. O diâmetro de círculo equivalente, como aqui utilizado, pode ser calculado medindo a área de uma partícula (por exemplo, uma partícula de constituinte de Fe) e determinando o diâmetro de um círculo que teria a mesma área total. Em outras palavras,

.

[00251] FIG. 41 é um gráfico representando razões de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39. O gráfico da FIG. 41 é baseado em uma função de densidade de probabilidade lognormal. A razão de aspecto pode ser determinada dividindo o comprimento de uma partícula em uma primeira direção pela largura da partícula em uma direção perpendicular. A razão de aspecto pode ser indicativa da quantidade de esferoidização sofrida pela partícula.

[00252] FIG. 42 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39.

[00253] FIG. 43 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 39.

[00254] FIGs. 39-43 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente, especialmente a temperaturas de ou aproximadamente de 570°C. Além disso, temperaturas de metal de pico mais altas durante a homogeneização instantânea parecem mostrar partículas mais finas. Finalmente, esferoidização substancial (por exemplo, menor razão de aspecto) é evidente quando temperaturas de metal de pico de aproximadamente 570°C são atingidas, com quase nenhuma esferoidização a temperaturas mais baixas.

[00255] FIG. 44 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em uma seção de calibre de 11,3 mm do metal AA6111. Os painéis α7, α8, α9, α11 e representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínuo, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22. O painel α7 mostra o metal como fundido, com grandes partículas de constituintes de Fe tipo agulha. O painel α10 mostra um pedaço de metal equivalente de um sistema de fundição de coquilha, com partículas de constituintes de Fe muito grandes. O painel α11 mostra um pedaço de metal equivalente de um sistema de fundição de coquilha após ter sido submetido a uma homogeneização de 2 minutos a uma temperatura de metal de pico de 570°C. Os painéis α8, α9 e α12 foram todos aquecidos num forno de embebimento após fundição (por exemplo, forno de embebimento 2217 da FIG. 22) a uma temperatura de metal de pico de 570°C por períodos de 1 minuto, 2 minutos e 3 minutos, respectivamente. Constituintes de Fe menores são vistos em cada um dos painéis α8, α9 e α11 com os menores no painel α11. Tempos de embebimento mais longos mostraram mais esferoidização, com esferoidização desejável alcançada a 2 e 3 minutos. Um embebimento de 2 minutos para um lingote de coquilha não mostrou qualquer mudança perceptível na microestrutura.

[00256] FIG. 45 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 44.

[00257] FIG. 46 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 44.

[00258] FIGs. 45 e 46 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente, especialmente a temperaturas de ou aproximadamente de 570°C, com tempos de embebimento de pelo menos de ou aproximadamente de 1 ou 2 minutos.

[00259] FIG. 47 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em uma seção de calibre de 11,3 mm do metal AA6111. O painel α13 representa metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínua, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22, submetido a homogeneização instantânea a 565°C por 5 minutos (por exemplo, usando forno de embebimento 2217 da FIG. 22), então, submetido a laminação não quente. Os painéis α14, α15, α16, α17, α18 e α19 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínua, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22, submetido a homogeneização instantânea a 565°C por 5 minutos (por exemplo, usando forno de embebimento 2217 da FIG. 22), então, submetido a laminação a quente (por exemplo, usando gaiola de laminação 2284 da FIG. 22) em reduções de espessura de 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% e 70%, respectivamente. Constituintes de Fe menores são mostrados após homogeneização instantânea seguida por redução a quente mais alta, embora pareça existir um patamar após o qual uma redução mais alta da espessura atribui um benefício menor.

[00260] FIG. 48 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 47.

[00261] FIG. 49 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 47.

[00262] FIGs. 48 e 49 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente, seguida por laminação a quente, especialmente a reduções de espessura de ou aproximadamente de 40% a 70%. Redução a quente mais alta mostra mais ruptura das partículas de constituintes de Fe, embora a redução a quente de 50% a 70% pareça fornecer uma quantidade relativamente semelhante de ruptura.

[00263] FIG. 50 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA6111 depois de sofrerem várias rotas de processamento para alcançar uma fita de calibre de 3,7 a 6 mm. O painel α20 representa um metal fundido em coquilha que foi relaminado até aproximadamente 3,7 a 6 mm de calibre. Os painéis α21, α22, α23, α24, α25 e α26 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínua, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22 e submetido a alguma quantidade de laminação a quente (por exemplo, usando a gaiola de laminação 2284 da FIG. 22). Os painéis α21, α22 e α23 não foram submetidos a nenhuma homogeneização instantânea, enquanto os painéis α24, α25 e α26 foram submetidos a homogeneização instantânea. Os painéis α21 e α24 sofreram redução de 45% da espessura, painéis α22 e α25 sofreram redução de 45% da espessura e reaquecimento até 530°C por 2 horas e os painéis α23 e α26 sofreram redução de 60% da espessura. Partículas de constituintes de Fe menores foram vistas após homogeneização instantânea seguida de redução a quente mais alta. Adicionalmente, o reaquecimento após laminação a quente pareceu promover esferoidização.

[00264] FIG. 51 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 50.

[00265] FIG. 52 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 50.

[00266] FIGs. 51 e 52 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente, seguida por laminação a quente, especialmente sobre laminação a quente sem homogeneização instantânea. Adicionalmente, o reaquecimento após laminação a quente pareceu melhorar esferoidização.

[00267] FIG. 53 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA6111 depois de sofrerem várias rotas de processamento para alcançar uma tira de calibre de 2,0 mm. O painel α27 representa um metal fundido em coquilha que foi laminado até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis α28, α29, α30, α31, α32, α33 e α34 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínua, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22 O painel α31 foi fundido continuamente e, então, laminado a frio até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis α28, α29, α30, α32, α33 e α34 foram submetidos a alguma quantidade de laminação a quente (por exemplo, utilizando a gaiola de laminação 2284 da FIG. 22). Os painéis α28, α29 e α30 não foram submetidos a nenhuma homogeneização instantânea, enquanto os painéis α32, α33 e α34 foram submetidos a homogeneização instantânea. Os painéis α28 e α32 sofreram redução de 45% de espessura sob laminação a quente, seguida de laminação a frio até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis α29 e α33 sofreram redução de 45% de espessura sob laminação a quente, reaquecimento até 530°C por 2 horas e, então, laminação morna até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis α30 e α34 sofreram redução de 60% de espessura sob laminação a quente, seguida de laminação a frio até um calibre final de 2,0 mm.

[00268] FIG. 54 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 53.

[00269] FIG. 55 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 53.

[00270] FIGs. 54 e 55 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente seguida por laminação a quente e reaquecimento, especialmente quando comparado com apenas laminação a quente e laminação a frio. O reaquecimento após laminação a quente mostrou esferoidização de partículas de constituintes de Fe melhorada. Embora a laminação a frio após fundição contínua mostrasse algum grau de quebra de partículas de constituintes de Fe, ela não atingiu a esferoidização desejável.

[00271] Adicionalmente, testes de flexão foram conduzidos nas amostras da FIG. 53 de acordo com a especificação 238-100 da German Association of the Automotive Industry (VDA) para realizar testes de flexão e a especificação 232-200 para normalizar os testes para 2,0 mm. As amostras dos painéis α27, α28, α29, α30, α31, α32, α33 e α34 alcançaram ângulos de flexão alfa (exterior) de 80°, 79°, 75°, 67°, 66°, 96°, 102° e 95°, respectivamente.

[00272] FIG. 56 é um conjunto de micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) que mostram partículas de constituintes de Fe em seções de metal AA6111 depois de serem submetidas a várias rotas de processamento para obter uma tira de 2,0 mm de calibre. Os painéis α35, α36, α37 e α38 representam metal que foi fundido utilizando um dispositivo de fundição contínua, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22, homogeneizado instantaneamente (por exemplo, utilizando o forno de embebimento 2217 da FIG. 22), e laminado a quente (por exemplo, utilizando a gaiola de laminação 2284 da FIG. 22) a uma redução de 45% da espessura. Os painéis α35, α36 e α37 foram depois disso submetidos a reaquecimento a uma temperatura de 530°C por 2 horas, ao passo que o painel α38 foi imediatamente laminado a frio até um calibre final de 2,0 mm. Após reaquecimento, o painel α35 foi laminado morno até um calibre final de 2,0 mm. Depois do reaquecimento, o painel α36 foi novamente laminado a quente a uma redução de 50% da espessura, então, temperado e laminado a frio até um calibre final de 2,0 mm. Após o reaquecimento, o painel α37 foi temperado e laminado a frio até um calibre final de 2,0 mm.

[00273] FIG. 57 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 56.

[00274] FIG. 58 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 56.

[00275] FIGs. 57 e 58 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente seguida por laminação a quente e reaquecimento, especialmente quando comparado com apenas laminação a quente e laminação a frio. O reaquecimento após laminação a quente mostrou esferoidização de partículas de constituintes de Fe melhorada. Embora a laminação a frio após fundição contínua mostrasse algum grau de quebra de partículas de constituintes de Fe, ela não atingiu a esferoidização desejável.

[00276] Adicionalmente, testes de flexão foram conduzidos nas amostras da FIG. 56 de acordo com a especificação 238-100 da German Association of the Automotive Industry (VDA) para realizar testes de flexão e a especificação 232-200 para normalizar os testes para 2,0 mm. As amostras dos painéis α35, α36, α37 e α38 alcançaram ângulos de flexão alfa (exterior) de 96°, 95°, 104° e 93°, respectivamente.

[00277] FIG. 59 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA6451 depois de sofrerem várias rotas de processamento para alcançar uma fita de calibre de 3,7 a 6 mm. O painel β1 representa um metal fundido em coquilha que foi relaminado até aproximadamente 3,7 a 6 mm de calibre. Os painéis β2, β3, β4, β5, β6, β7 e β8 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínuo, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22. O painel β2 mostra uma tira de 6 mm como fundida. Os painéis β2, β3, β4, β6, β7 e β8 foram submetidos a alguma quantidade de laminação a quente (por exemplo, usando a gaiola de laminação 2284 da FIG. 22). Os painéis β2, β3 e β4 não foram submetidos a nenhuma homogeneização instantânea, enquanto os painéis β6, β7 e β8 foram submetidos a homogeneização instantânea. Os painéis β2 e β6 sofreram redução de 45% de espessura sem reaquecimento. Os painéis β3 e β6 sofreram redução de 45% de espessura e reaquecimento até 530°C por 2 horas. Os painéis β4 e β8 sofreram redução de 60% de espessura sem reaquecimento. Partículas de constituintes de Fe menores foram vistas após homogeneização instantânea seguida de redução a quente mais alta. Adicionalmente, o reaquecimento após laminação a quente pareceu promover esferoidização. É de notar que a mancha escura vista no painel β3 foi determinada ser uma anomalia com base em testes adicionais.

[00278] FIG. 60 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 59.

[00279] FIG. 61 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 59.

[00280] FIGs. 60 e 61 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente, seguida por laminação a quente, especialmente sobre laminação a quente sem homogeneização instantânea. Adicionalmente, o reaquecimento após laminação a quente pareceu melhorar esferoidização.

[00281] FIG. 62 é um conjunto de micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) que mostram partículas de constituintes de Fe em seções de metal AA6451 depois de serem submetidas a várias rotas de processamento para obter uma tira de 2,0 mm de calibre. O painel β9 representa um metal fundido em coquilha que foi laminado até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis β10, β11, β12, β13, β14, β15 e β16 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínua, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22 O painel β13 foi fundido continuamente e, então, laminado a frio até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis β10, β11, β12, β14, β15 e β16 foram submetidos a alguma quantidade de laminação a quente (por exemplo, utilizando a gaiola de laminação 2284 da FIG. 22). Os painéis β10, β11 e β12 não foram submetidos a nenhuma homogeneização instantânea, enquanto os painéis β14, β15 e β16 foram submetidos a homogeneização instantânea. Os painéis β10 e β14 sofreram redução de 45% de espessura sob laminação a quente, seguida de laminação a frio até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis β11 e β15 sofreram redução de 45% de espessura sob laminação a quente, reaquecimento de ou aproximadamente de 530°C por 2 horas e, então, laminação morna até um calibre final de 2,0 mm. Os painéis β12 e β16 sofreram redução de 60% de espessura sob laminação a quente, seguida de laminação a frio até um calibre final de 2,0 mm.

[00282] FIG. 63 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 62.

[00283] FIG. 64 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 62.

[00284] FIGs. 63 e 64 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente seguida por laminação a quente e reaquecimento, especialmente quando comparado com apenas laminação a quente e laminação a frio. O reaquecimento após laminação a quente mostrou esferoidização de partículas de constituintes de Fe melhorada. Embora a laminação a frio após fundição contínua mostrasse algum grau de quebra de partículas de constituintes de Fe, ela não atingiu a esferoidização desejável.

[00285] Adicionalmente, testes de flexão foram conduzidos nas amostras da FIG. 62 de acordo com a especificação 238-100 da German Association of the Automotive Industry (VDA) para realizar testes de flexão e a especificação 232-200 para normalizar os testes para 2,0 mm. As amostras dos painéis β9, β10, β11, β12, β13, β14, β15 e β16 alcançaram ângulos de flexão alfa (exterior) de 70°, 67°, 88°, 75°, 65°, 75°, 80° e 81°, respectivamente.

[00286] FIG. 65 é um conjunto de micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) e micrografias ópticas representando fusão e vazios de Mg2Si em seções de metal AA6451 que foram fundidas e laminadas a frio para alcançar uma tira de 2,0 mm de calibre. Os painéis β17, β18, β21 e β22 são micrografias SEM, enquanto os painéis β19, β20, β23 e β24 são micrografias ópticas. Cada uma das amostras foi continuamente fundida e, então, laminada a frio, sem sofrer os processos da presente divulgação. Os painéis β17, β18, β19 e β20 são baseados em metal sob têmpera F (por exemplo, sem tratamento térmico de solução), enquanto os painéis β21, β22, β23 e β24 são baseados em metal sob têmpera T4 (por exemplo, com tratamento térmico de solução adicional). Os resultados mostram que o tratamento térmico de solução de amostras laminadas a frio apresenta mostra numerosos vazios, o que pode ser devido, pelo menos em parte, à presença de Mg2Si grosseiro como fundido na têmpera F. Assim, é evidente que melhorias na microestrutura intermetálica podem ser benéficas para alcançar um produto de têmpera T4 desejável.

[00287] FIG. 66 é um conjunto de micrografias de microscópio eletrônico de varredura (SEM) que mostram partículas de constituintes de Fe em seções de metal AA6451 depois de serem submetidas a várias rotas de processamento para obter uma tira de 2,0 mm de calibre. Os painéis β25, β26, β27 e β28 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínuo, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22 e, após isso, submetido a laminação a quente de redução de 45% de espessura (por exemplo, usando a gaiola de laminação 2284 da FIG. 22. O painel β25 foi, então, submetido a reaquecimento a 530°C por 2 horas, seguido de laminação morna até calibre final. O painel β26 foi, então, submetido a reaquecimento a 530°C por 2 horas, seguido por uma laminação a quente de redução adicional de 50% de espessura, seguida por uma têmpera em água, então, laminação a frio até o calibre final. O painel β27 foi, então, submetido a reaquecimento a 530°C por 2 horas, seguido por uma têmpera em água, então, laminação a frio até o calibre final. O painel β28 foi, então, submetido a laminação a frio. A mais aperfeiçoada esferoidização de constituinte de Fe no calibre final foi encontrada quando a tira de metal foi homogeneizada instantaneamente, laminada a quente ou morna, então, pré-aquecida, então, temperada em água antes da laminação a frio até o calibre final.

[00288] FIG. 67 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 66.

[00289] FIG. 68 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 66.

[00290] FIGs. 67 e 68 mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente seguida por laminação a quente e reaquecimento, especialmente quando combinadas com têmpera em água subsequente e laminação a frio até o calibre final. Foi determinado que homogeneização (por exemplo, reaquecimento) pode beneficiar a esferoidização e que a têmpera após a homogeneização pode beneficiar a distribuição de partículas.

[00291] Adicionalmente, testes de flexão foram conduzidos nas amostras da FIG. 66 de acordo com a especificação 238-100 da German Association of the Automotive Industry (VDA) para realizar testes de flexão e a especificação 232-200 para normalizar os testes para 2,0 mm. As amostras dos painéis β25, β26, β27 e β28 alcançaram ângulos de flexão alfa (exterior) de 75°, 67°, 78° e 71°, respectivamente.

[00292] FIG. 69 é um conjunto de micrografias de microscopia eletrônica de varredura (SEM) mostrando partículas de constituinte de Fe em seções de metal AA5754. O painel Y4 mostra metal que foi fundido em coquilha e reduzido até o calibre final. Os painéis yí, y2, y3, Y5 e Y6 representam metal que foi fundido usando um dispositivo de fundição contínua, tal como o fundidor de correia contínuo 2208 do sistema de fundição contínua de fita quente 2200 da FIG. 22 e submetido a laminação a quente (por exemplo, usando a gaiola de laminação 2284 da FIG. 22) a várias reduções de espessura. Os painéis yí, y2, Y5 e Y6 não foram sujeitos a homogeneização instantânea antes da laminação a quente, ao passo que os painéis Y3 e Y7 foram submetidos a homogeneização instantânea antes da laminação a quente. O painel YÍ foi submetido a laminação a quente de 50% até o calibre final. O painel Y2 foi submetido a laminação a quente de 70% até o calibre final. O painel y3 foi submetido a laminação a quente de 70% até o calibre final. O painel y5 foi submetido a laminação a quente de 50%, então, laminação a frio adicional até o calibre final. O painel y6 foi submetido a laminação a quente de 70%, então, laminação a frio adicional até o calibre final. O painel y7 foi submetido a laminação a quente de 70%, então, laminação a frio adicional até o calibre final. Observou-se que a quebra de partícula e/ou esferoidização de constituinte de Fe mais aperfeiçoada foi encontrada quando a tira de metal foi fundida continuamente, homogeneizada imediatamente, então, laminada a quente.

[00293] FIG. 70 é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para o diâmetro de círculo equivalente para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 69.

[00294] FIG. 7í é um gráfico representando os dados de mediana e distribuição para a razão de aspecto para partículas de constituinte de Fe nos pedaços de metal mostrados e descritos com referência à FIG. 69.

[00295] FIGs. 70 e 7í mostram que constituintes de Fe menores podem ser conseguidos através de homogeneização instantânea de um artigo de metal fundido continuamente, seguida por laminação a quente, especialmente quando comparado com laminação a quente sem homogeneização instantânea.

[00296] Adicionalmente, testes de flexão foram conduzidos em amostras selecionadas da FIG. 69 de acordo com a especificação 238-í00 da German Association of the Automotive Industry (VDA) para realizar testes de flexão e a especificação 232-200 para normalizar os testes para 2,0 mm. As amostras dos painéis Y5 e Y7 alcançaram ângulos de flexão alfa (exterior) de 160° e 171°, respectivamente.

[00297] A descrição anterior das modalidades, incluindo modalidades ilustradas, foi apresentada apenas para fins de ilustração e descrição e não se destina a ser exaustiva ou limitativa às formas precisas divulgadas. Numerosas modificações, adaptações e usos das mesmas serão evidentes para os versados na técnica.

[00298] Conforme usado abaixo, qualquer referência a uma série de exemplos será entendida como uma referência a cada um desses exemplos de forma disjuntiva (por exemplo, “Exemplos 1 a 4” será entendido como “Exemplos 1, 2, 3 ou 4”).

[00299] Exemplo 1 é um sistema de fundição e processamento de metal, compreendendo: um dispositivo de fundição contínua para fundir uma tira de metal a uma primeira velocidade; e uma gaiola de laminação a quente operando a uma segunda velocidade que é desacoplada da primeira velocidade.

[00300] Exemplo 2 é o sistema do exemplo 1, compreendendo ainda: um dispositivo de bobinamento operativamente acoplado ao dispositivo de fundição contínua para bobinar a tira de metal numa bobina intermediária; e um dispositivo de desbobinamento para receber a bobina intermediária e acoplado operativamente à gaiola de laminação a quente para fornecer a tira de metal a um aperto da gaiola de laminação a quente.

[00301] Exemplo 3 é o sistema do exemplo 2, compreendendo ainda um dispositivo de pré-aquecimento para aceitar a bobina intermediária.

[00302] Exemplo 4 é o sistema dos exemplos 2 ou 3, compreendendo ainda um sistema de armazenamento para armazenar a bobina intermediária numa orientação vertical.

[00303] Exemplo 5 é o sistema dos exemplos 2-4, compreendendo ainda um sistema de armazenamento para armazenar a bobina intermediária, em que o sistema de armazenamento inclui um motor para girar a bobina intermediária.

[00304] Exemplo 6 é o sistema dos exemplos 1-5, compreendendo ainda: uma fonte de calor posicionada a jusante da gaiola de laminação a quente; e um sistema de têmpera imediatamente posicionado a jusante da fonte de calor.

[00305] Exemplo 7 é o sistema dos exemplos 1-6, compreendendo ainda: uma fonte de calor de pré-aquecimento posicionada a montante da gaiola de laminação a quente; e um sistema de têmpera posicionado entre a fonte de calor de pré-aquecimento e a gaiola de laminação a quente.

[00306] Exemplo 8 é o sistema dos exemplos 1 ou 6-7, compreendendo ainda um acumulador operativamente posicionado entre o dispositivo de fundição contínua e a gaiola de laminação a quente para acomodar uma diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade.

[00307] Exemplo 9 é o sistema dos exemplos 1-8, compreendendo ainda um dispositivo de têmpera pós-fundição posicionado imediatamente a jusante do dispositivo de fundição contínua.

[00308] Exemplo 10 é o sistema dos exemplos 1-9, em que o dispositivo de fundição contínua é um dispositivo de fundição de correia.

[00309] Exemplo 11 é um sistema de fundição e processamento de metal compreendendo: um dispositivo de fundição de correia contínua para fundir uma tira de metal; um dispositivo de bobinamento associado ao dispositivo de fundição contínua para bobina a tira de metal numa bobina intermediária; e um dispositivo de desbobinamento para receber a bobina intermediária, o dispositivo de desbobinamento operativamente acoplado a pelo menos uma gaiola de laminação a quente para reduzir uma espessura da tira de metal até uma espessura desejada.

[00310] Exemplo 12 é o sistema do exemplo 11, compreendendo ainda um dispositivo de pré-aquecimento para aceitar a bobina intermediária.

[00311] Exemplo 13 é o sistema dos exemplos 11 ou 12, compreendendo ainda um sistema de armazenamento para armazenar a bobina intermediária numa orientação vertical.

[00312] Exemplo 14 é o sistema dos exemplos 11-13, compreendendo ainda um sistema de armazenamento para armazenar a bobina intermediária, em que o sistema de armazenamento inclui um motor para girar a bobina intermediária.

[00313] Exemplo 15 é o sistema dos exemplos 11-14, compreendendo ainda: uma fonte de calor posicionada a jusante da gaiola de laminação a quente; e um sistema de têmpera imediatamente posicionado a jusante da fonte de calor.

[00314] Exemplo 16 é o sistema dos exemplos 11-15, compreendendo ainda: uma fonte de calor de pré-aquecimento posicionada a montante da gaiola de laminação a quente; e um sistema de têmpera posicionado entre a fonte de calor de pré-aquecimento e a gaiola de laminação a quente.

[00315] Exemplo 17 é o sistema dos exemplos 11-16, compreendendo ainda um dispositivo de têmpera pós-fundição posicionado imediatamente a jusante do dispositivo de fundição contínua.

[00316] Exemplo 17.5 é o sistema dos exemplos 11-17, em que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente está localizada entre o dispositivo de fundição de correia contínua e o dispositivo de bobinamento para reduzir a espessura da tira de metal quando o dispositivo de fundição de correia contínua não está fundindo a tira de metal.

[00317] Exemplo 18 é um método de fundição e laminação compreendendo: fundir continuamente uma tira de metal a uma primeira velocidade; e laminar a quente a tira de metal a uma segunda velocidade, em que a primeira velocidade é desacoplada da segunda velocidade.

[00318] Exemplo 19 é o método do exemplo 18, compreendendo ainda bobinar a tira de metal fundida numa bobina intermediária, em que a laminação a quente da tira de metal compreende desbobinar a bobina intermediária.

[00319] Exemplo 20 é o método do exemplo 19, compreendendo ainda pré-aquecer a bobina intermediária.

[00320] Exemplo 21 é o método dos exemplos 19 ou 20, compreendendo ainda armazenar a bobina intermediária numa posição vertical.

[00321] Exemplo 22 é o método dos exemplos 19-21, compreendendo ainda armazenamento a bobina intermediária, em que o armazenamento da bobina intermediária compreende girar periodicamente ou continuamente a bobina intermediária.

[00322] Exemplo 23 é o método dos exemplos 18-22, compreendendo ainda tratar termicamente a tira de metal após laminação a quente da tira de metal, em que o tratamento térmico da tira de metal compreende aplicar calor à tira de metal e temperar imediatamente a tira de metal.

[00323] Exemplo 24 é o método dos exemplos 18-23, compreendendo ainda reaquecer a tira de metal antes da laminação a quente da tira de metal, em que o reaquecimento da tira de metal compreende aquecer a tira metálica até uma temperatura acima da temperatura de laminação a quente e temperar a tira de metal até a temperatura de laminação a quente.

[00324] Exemplo 25 é o método dos exemplos 18 ou 23-24, compreendendo ainda encaminhar a tira de metal através de um acumulador, em que o acumulador compensa uma diferença entre a primeira velocidade e a segunda velocidade.

[00325] Exemplo 26 é o método dos exemplos 18-25, em que fundir continuamente a tira de metal compreende passar metal líquido através de um par de rolos para extrair calor do metal líquido e solidificar o metal líquido.

[00326] Exemplo 27 é um produto de metal intermediário compreendendo: uma fase primária de alumínio sólido formada resfriando metal líquido num dispositivo de fundição contínua a uma espessura de tira entre 7 mm e 50 mm; e uma fase secundária incluindo um elemento de liga, em que o elemento de liga é supersaturado na fase primária resfriando rapidamente metal recém-solidificado até uma temperatura abaixo de uma temperatura de solução.

[00327] Exemplo 28 é o produto de metal do exemplo 27, em que o produto de metal é formado na forma de uma tira de metal bobinada em uma bobina intermediária.

[00328] Exemplo 30 é uma tira de metal derivada do aquecimento do produto de metal intermediário dos exemplos 27-28, em que a tira de metal inclui dispersoides distribuídos uniformemente em toda a fase primária e em que os dispersoides têm um tamanho médio entre 10 nm e 500 nm.

[00329] Exemplo 30 é um sistema de fundição de metal compreendendo: um dispositivo de fundição contínua para fundir uma tira de metal; e pelo menos um bocal posicionado adjacente ao dispositivo de fundição contínua para fornecer refrigerante à tira de metal suficiente para resfriar rapidamente a tira de metal quando a tira de metal sai do dispositivo de fundição contínua.

[00330] Exemplos 31 é o sistema do exemplo 30, em que o dispositivo de fundição contínua é disposto para fundir a tira de metal a uma espessura de 7 mm a 50 mm.

[00331] Exemplo 32 é o sistema dos exemplos 30 ou 31, em que o pelo menos um bocal está disposto para resfriar rapidamente a tira de metal até uma temperatura de ou abaixo de 100°C dentro de dez segundos quando a tira de metal sai do dispositivo de fundição contínua.

[00332] Exemplo 33 é o sistema dos exemplos 30-32, compreendendo ainda um reaquecedor posicionado a jusante do pelo menos um bocal para aquecer a tira de metal até uma temperatura de ou acima de uma temperatura de solução.

[00333] Exemplo 34 é o sistema do exemplo 33, em que a temperatura de solução é de aproximadamente 30°C inferior a uma temperatura solidus do metal na tira de metal. Em alguns casos, a temperatura de solução é de aproximadamente 25°C - 35°C mais baixa que a temperatura solidus do metal na tira de metal.

[00334] Exemplo 34.5 é o sistema dos exemplos 33 ou 34, em que a temperatura de solução é de ou acima de 450°C.

[00335] Exemplo 35 é o sistema dos exemplos 33 ou 34, compreendendo ainda um dispositivo de têmpera posicionado a jusante do reaquecedor para resfriar rapidamente a tira de metal até uma temperatura abaixo da temperatura de solução, em que o dispositivo de têmpera é posicionado a uma distância do reaquecedor adequada para permitir que a tira de metal permaneça na ou acima da temperatura de solução por uma duração de ou inferior a duas horas.

[00336] Exemplo 36 é o sistema do exemplo 35, em que a distância entre o dispositivo de têmpera e o reaquecedor é adequada para permitir que a tira de metal permaneça na ou acima da temperatura de solução por uma duração de ou inferior a uma hora.

[00337] Exemplo 37 é o sistema do exemplo 35, em que a distância entre o dispositivo de têmpera e o reaquecedor é adequada para permitir que a tira de metal permaneça na ou acima da temperatura de solução por uma duração de ou inferior a cinco minutos.

[00338] Exemplo 38 é o sistema dos exemplos 30-37, em que o dispositivo de fundição contínua é um fundidor de correia.

[00339] Exemplo 39 é o sistema dos exemplos 30-38, compreendendo ainda um dispositivo de bobinamento posicionado a jusante do pelo menos um bocal para bobinar a tira de metal em uma bobina intermediária.

[00340] Exemplo 40 é um método compreendendo: fundir continuamente uma tira de metal utilizando um dispositivo de fundição contínua; e resfriar rapidamente a tira de metal quando a tira de metal sai do dispositivo de fundição contínua.

[00341] Exemplo 41 é o método do exemplo 40, em que fundir continuamente a tira de metal compreende fundir continuamente a tira de metal em uma espessura entre 7 mm e 50 mm.

[00342] Exemplo 42 é o método dos exemplos 40 ou 41, em que o resfriamento rápido da tira de metal compreende aplicar refrigerante à tira de metal suficiente para resfriar a tira de metal até uma temperatura de ou abaixo de 100°C em dez segundos quando a tira de metal sai do dispositivo de fundição contínua.

[00343] Exemplo 43 é o método dos exemplos 40-42, compreendendo ainda reaquecer a tira de metal após o resfriamento rápido da tira de metal, em que o reaquecimento da tira de metal compreende aquecer a tira de metal até uma temperatura de solução.

[00344] Exemplo 44 é o método do exemplo 43, em que a temperatura de solução é de ou acima de 480°C.

[00345] Exemplo 45 é o método dos exemplos 43 ou 44, compreendendo ainda temperar a tira de metal após reaquecer a tira de metal para resfriar a tira de metal abaixo da temperatura de solução, em que a têmpera ocorre depois de permitir que a tira de metal permaneça na ou acima da temperatura de solução por uma duração de ou inferior a duas horas.

[00346] Exemplo 46 é o método do exemplo 45, em que a duração é de pelo menos ou inferior a uma hora.

[00347] Exemplo 47 é o método do exemplo 45, em que a duração é de pelo menos ou inferior a um minuto.

[00348] Exemplo 48 é o método dos exemplos 40-47, em que fundir continuamente a tira de metal compreende passar metal líquido através de um par de rolos para extrair calor do metal líquido e solidificar o metal líquido.

[00349] Exemplo 49 é o método dos exemplos 40-48, compreendendo ainda bobinar a tira de metal numa bobina intermediária, após têmpera rápida da tira de metal.

[00350] Exemplo 50 é o sistema de qualquer dos exemplos 1-5 ou dos exemplos 8-10, compreendendo ainda um sistema de têmpera posicionado imediatamente a jusante da gaiola de laminação a quente, em que a gaiola de laminação a quente é posicionada para aceitar a tira de metal a uma temperatura acima de uma temperatura de recristalização para recristalizar dinamicamente a tira de metal durante a laminação a quente.

[00351] Exemplo 50.5 é o sistema de qualquer dos exemplos 1-5 ou exemplos 8-10, compreendendo ainda um sistema de têmpera posicionado imediatamente a jusante da gaiola de laminação a quente, em que a gaiola de laminação a quente está posicionada para aceitar a tira de metal a uma temperatura de laminação e configurada para aplicar força na tira de metal suficiente para reduzir uma espessura da tira de metal e recristalizar a tira de metal à temperatura de laminação.

[00352] Exemplo 51 é o sistema do exemplo 50, compreendendo ainda uma fonte de calor posicionada a montante da gaiola de laminação a quente para aquecer a tira de metal até uma temperatura acima da temperatura de recristalização da tira de metal na gaiola de laminação a quente.

[00353] Exemplo 51.5 é o sistema do exemplo 50.5, compreendendo ainda uma fonte de calor posicionada a montante da gaiola de laminação a quente para aquecer a tira de metal até a temperatura de laminação.

[00354] Exemplo 52 é o sistema dos exemplos 50-51.5, em que a gaiola de laminação a quente e o sistema de têmpera estão dispostos para diminuir monotonicamente uma temperatura da tira de metal imediatamente antes da gaiola de laminação a quente até imediatamente após o sistema de têmpera.

[00355] Exemplo 53 é o sistema dos exemplos 11-14 ou exemplo 17, compreendendo ainda um sistema de têmpera posicionado imediatamente a jusante da pelo menos uma gaiola de laminação a quente, em que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente está posicionada para aceitar a tira de metal a uma temperatura acima de uma temperatura de recristalização para recristalizar dinamicamente a tira de metal quando ela passa através de uma gaiola de laminação a quente a jusante adicional da pelo uma gaiola de laminação a quente.

[00356] Exemplo 53.5 é o sistema de qualquer dos exemplos 11-14 ou exemplo 17, compreendendo ainda um sistema de têmpera posicionado imediatamente a jusante da pelo menos uma gaiola de laminação a quente, em que a gaiola de laminação a quente a jusante adicional da pelo menos uma gaiola de laminação a quente está posicionada para aceitar a tira de metal a uma temperatura de laminação e configurada para aplicar força na tira de metal suficiente para reduzir uma espessura da tira de metal e recristalizar a tira de metal à temperatura de laminação.

[00357] Exemplo 54 é o sistema do exemplo 53, compreendendo ainda uma fonte de calor posicionada a montante da pelo menos uma gaiola de laminação a quente para aquecer a tira de metal até uma temperatura acima da temperatura de recristalização da tira de metal na gaiola de laminação a quente a jusante adicional.

[00358] Exemplo 54.5 é o sistema do exemplo 53.5, compreendendo ainda uma fonte de calor posicionada a montante de todas as gaiolas de laminação a quente para aquecer a tira de metal até uma temperatura ou acima da temperatura de laminação.

[00359] Exemplo 55 é o sistema de qualquer dos exemplos 53 ou 54, em que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente e o sistema de têmpera estão dispostos para diminuir monotonicamente uma temperatura da tira de metal imediatamente antes de todas as gaiolas de laminação a quente até imediatamente após o sistema de têmpera.

[00360] Exemplo 56 é o método dos exemplos 18-22 ou exemplos 2526, compreendendo ainda temperar a tira de metal imediatamente após laminação a quente da tira de metal, em que laminação a quente da tira de metal compreende passar a tira de metal através de uma gaiola de laminação a quente final a uma temperatura acima de uma temperatura de recristalização.

[00361] Exemplo 57 é o método do exemplo 56, compreendendo ainda pré-aquecer a tira de metal imediatamente antes de laminar a tira de metal.

[00362] Exemplo 58 é o método dos exemplos 56 ou 57, em que uma temperatura da tira de metal é diminuída monotonicamente de uma temperatura acima da temperatura de recristalização ao longo da laminação a quente da tira de metal e têmpera da tira de metal.

[00363] Exemplo 59 é um método que compreende pré-aquecer uma tira de metal até uma temperatura acima de uma temperatura de recristalização; laminar a quente a tira de metal, em que a laminação a quente da tira de metal compreende passar a tira de metal através de uma gaiola de laminação a quente final a uma temperatura acima da temperatura de recristalização; e temperar a tira de metal, em que a têmpera da tira de metal ocorre imediatamente após a laminação a quente da tira de metal.

[00364] Exemplo 59.5 é um método que compreende: pré-aquecer uma tira de metal até uma temperatura de ou acima de uma temperatura de laminação; laminar a quente a tira de metal, em que a laminação a quente compreende passar a tira de metal através de uma gaiola de laminação a quente final na temperatura de laminação aplicando força à tira de metal suficiente para reduzir uma espessura da tira de metal e recristalizar a tira de metal à temperatura de laminação; e temperar a tira de metal, em que a têmpera da tira de metal ocorre imediatamente após a laminação a quente da tira de metal.

[00365] Exemplo 60 é o método dos exemplos 59 ou 59.5, em que a laminação a quente da tira de metal compreende diminuir monotonicamente uma temperatura da tira de metal desde quando a tira de metal entra numa primeira gaiola de laminação a quente até quando a tira de metal sai da gaiola de laminação a quente final.

[00366] Exemplo 61 é o método dos exemplos 59 ou 59.5, em que a laminação a quente da tira de metal compreende diminuir monotonicamente uma temperatura da tira de metal desde quando a tira de metal entra numa primeira gaiola de laminação a quente durante laminação a quente da tira de metal até imediatamente após têmpera da tira de metal.

[00367] Exemplo 62 é o método dos exemplos 59-61, em que a laminação a quente da tira de metal compreende proporcionar mais redução percentual da espessura na gaiola de laminação a quente final do que uma ou mais gaiolas de laminação a quente anteriores.

[00368] Exemplo 63 é o método dos exemplos 59-62, em que a laminação a quente da tira de metal compreende extrair calor da tira de metal utilizando uma pluralidade de rolos de trabalho.

[00369] Exemplo 64 é o método do exemplo 63, em que extrair calor da tira de metal compreende extrair calor suficiente para levar uma temperatura da tira de metal até uma temperatura desejada quando passando a tira de metal através da gaiola de laminação a quente final e em que a temperatura desejada é determinada com base em uma taxa de deformação associada à redução da espessura da tira de metal usando a gaiola de laminação a quente final.

[00370] Exemplo 64.5 é o método do exemplo 63, em que extrair calor da tira de metal compreende extrair calor suficiente para levar uma temperatura da tira de metal até a temperatura de laminação e em que a temperatura de laminação é determinada com base em uma taxa de deformação associada à redução da espessura da tira de metal usando a gaiola de laminação a quente final.

[00371] Exemplo 65 é o método do exemplo 63, em que a gaiola de laminação a quente final está disposta para reduzir a espessura da tira de metal por uma redução percentual de espessura pré-ajustada, em que a redução percentual pré-ajustada da espessura e a temperatura desejada são determinadas para minimizar uma duração de tempo na qual precipitados se formam na tira de metal.

[00372] Exemplo 66 é o método do exemplo 63, em que a gaiola de laminação a quente final está disposta para reduzir a espessura da tira de metal por uma redução percentual de espessura pré-ajustada, em que a redução percentual pré-ajustada da espessura e a temperatura de laminação são determinadas para submeter a tira de metal a uma quantidade desejada de formação de precipitado.

[00373] Exemplo 67 é o método dos exemplos 65 ou 66, em que os precipitados são Mg2Si.

[00374] Exemplo 68 é um produto metalúrgico preparado utilizando o método dos exemplos 59-67, em que o produto metalúrgico é temperado até uma especificação T4 e inclui uma fração volumétrica de precipitados de Mg2Si a ou abaixo de 4,0%.

[00375] Exemplo 69 é um produto metalúrgico preparado utilizando o método dos exemplos 59-67, em que o produto metalúrgico é temperado até uma especificação T4 e inclui uma fração volumétrica de precipitados de Mg2Si a ou abaixo de 3,0%.

[00376] Exemplo 70 é um produto metalúrgico preparado utilizando o método dos exemplos 59-67, em que o produto metalúrgico é temperado até uma especificação T4 e inclui uma fração volumétrica de precipitados de Mg2Si a ou abaixo de 2,0%.

[00377] Exemplo 71 é um produto metalúrgico preparado utilizando o método dos exemplos 59-67, em que o produto metalúrgico é temperado até uma especificação T4 e inclui uma fração volumétrica de precipitados de Mg2Si a ou abaixo de 1,0%.

[00378] Exemplo 72 é o sistema dos exemplos 11-17, em que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente está localizada entre o dispositivo de fundição de correia contínua e o dispositivo de bobinamento para reduzir a espessura da tira de metal quando o dispositivo de fundição de correia contínua não está fundindo a tira de metal.

[00379] Exemplo 73 é um produto de metal intermediário compreendendo: uma fase primária de alumínio sólido formada resfriando metal líquido num dispositivo de fundição contínua a uma espessura de tira entre 7 mm e 50 mm; e uma fase secundária incluindo um elemento de liga, em que a fase secundária é esferoidizada por trabalho quente ou morno da fase primária e fase secundária a uma redução de seção de aproximadamente 30% a 80%. Em alguns casos, a redução de seção é de aproximadamente 50% a 70%.

[00380] Exemplo 73.5 é o produto de metal intermediário do Exemplo 73, em que o trabalho quente ou morno inclui laminação a quente ou morna e a redução de seção é uma redução de espessura.

[00381] Exemplo 74 é o produto de metal dos exemplos 73 ou 73.5, em que o produto de metal é formado na forma de uma tira de metal bobinada numa bobina.

[00382] Exemplo 75 é o produto de metal dos exemplos 73-74, em que a fase secundária é ainda esferoidizada sustentando uma temperatura de metal de pico de aproximadamente 450°C a 580°C na fase primária e na fase secundária por uma duração de aproximadamente 1 a 3 minutos antes do trabalho a quente ou morno.

[00383] Exemplo 75.5 é o produto de metal dos exemplos 73-74, em que a fase secundária é ainda esferoidizada sustentando uma temperatura de metal de pico na fase primária e na fase secundária que é de aproximadamente 15°C a 45°C abaixo de uma temperatura solidus do produto de metal, em que a temperatura de metal de pico é sustentada por uma duração de aproximadamente 1 a 3 minutos antes do trabalho a quente ou morno.

[00384] Exemplo 76 é um sistema de fundição de metal compreendendo: um dispositivo de fundição contínua para fundir uma tira de metal; e uma ou mais gaiolas de laminação posicionadas a jusante do dispositivo de fundição contínua para receber a tira de metal e reduzir a espessura da tira de metal em aproximadamente 50% a 70% sob temperaturas de laminação a quente ou morna.

[00385] Exemplo 77 é o sistema do exemplo 76, em que o dispositivo de fundição contínua é disposto para fundir a tira de metal a uma espessura de 7 mm a 90 mm.

[00386] Exemplo 78 é o sistema dos exemplos 76 ou 77, em que as temperaturas de laminação a quente ou morna são de pelo menos aproximadamente 400°C.

[00387] Exemplo 79 é o sistema dos exemplos 76-78, compreendendo ainda um forno de embebimento posicionado em linha entre o dispositivo de fundição contínua e a gaiola de laminação para manter a tira de metal a uma temperatura de metal de pico que é de aproximadamente 15°C a 45°C abaixo de uma temperatura solidus da tira de metal por uma duração de aproximadamente 1 a 3 minutos. Em alguns casos, a temperatura de metal de pico é mantida a aproximadamente 450°C - 580°C.

[00388] Exemplo 80 é o sistema dos exemplos 76-79, em que as uma ou mais gaiolas de laminação incluem uma única gaiola de laminação atingindo uma redução de 50% a 70% da espessura da tira de metal.

[00389] Exemplo 81 é o sistema dos exemplos 76-80, em que o dispositivo de fundição contínua é um fundidor de correia.

[00390] Exemplo 82 é os sistema dos exemplos 76-81, compreendendo ainda um dispositivo de bobinamento posicionado a jusante das uma ou mais gaiolas de laminação para bobinar a tira de metal em uma bobina.

[00391] Exemplo 83 é um método compreendendo: fundir continuamente uma tira de metal utilizando um dispositivo de fundição contínua; e laminar a quente ou morno a tira de metal a uma redução de espessura de aproximadamente 50% - 70% após a tira de metal sair do dispositivo de fundição contínua.

[00392] Exemplo 84 é o método do exemplo 83, em que fundir continuamente a tira de metal compreende fundir continuamente a tira de metal em uma espessura entre 7 mm e 50 mm.

[00393] Exemplo 85 é o método dos exemplos 83 ou 84, em que a laminação a quente ou morna compreende laminar a quente a temperaturas de pelo menos aproximadamente 400°C.

[00394] Exemplo 86 é o método dos exemplos 83-85 compreendendo adicionalmente manter uma temperatura de metal de pico que é de aproximadamente 15°C a 45°C abaixo de uma temperatura solidus da tira de metal por uma duração de aproximadamente 1 a 3 minutos entre a fundição da tira de metal e a laminação da tira de metal. Em alguns casos, a temperatura de metal de pico é mantida a aproximadamente 450°C - 580°C.

[00395] Exemplo 87 é o método do exemplo 86, em que a laminação a quente ou morna da tira de metal compreende reduzir uma espessura da tira de metal em aproximadamente 50% a 70% utilizando uma única gaiola de laminação.

[00396] Exemplo 88 é o método dos exemplos 83-87, em que fundir continuamente a tira de metal compreende passar metal líquido através de um par de rolos para extrair calor do metal líquido e solidificar o metal líquido.

[00397] Exemplo 89 é o método dos exemplos 83-88 compreendendo ainda bobinar a tira de metal numa bobina após laminação a quente ou morna da tira de metal.

[00398] Exemplo 90 é o método dos exemplos 83-89, em que a laminação a quente ou morna da tira de metal compreende: extrair calor da tira de metal dentro de um aperto de uma gaiola de laminação; e aplicar força à tira de metal para reduzir uma espessura da tira de metal, em que a força aplicada é suficiente para recristalizar a tira de metal a uma temperatura da tira de metal quando a força é aplicada.

[00399] Exemplo 91 é o método do exemplo 90, em que a extração de calor e a aplicação da força ocorrem numa única gaiola de laminação.

[00400] Exemplo 92 é o método do exemplo 90, em que a extração de calor ocorre numa primeira gaiola de laminação e a aplicação da força ocorre numa gaiola de laminação subsequente.

[00401] Exemplo 93 é um produto de metal de alumínio compreendendo: uma liga de alumínio fundida continuamente reduzida em espessura até uma espessura de ou menos de aproximadamente 35 mm, em que a liga de alumínio fundida continuamente contém ferro presente em quantidades de pelo menos 0,2% em peso, em que um diâmetro de círculo equivalente mediano para partículas intermetálicas à base de ferro é inferior a aproximadamente 0,8 μm.

[00402] Exemplo 94 é o produto de metal de alumínio do exemplo 93, em que o diâmetro de círculo equivalente mediano para as partículas intermetálicas à base de ferro é inferior a aproximadamente 0,75 μm.

[00403] Exemplo 95 é o produto de metal de alumínio do exemplo 93, em que o diâmetro de círculo equivalente mediano para as partículas intermetálicas à base de ferro é inferior a aproximadamente 0,65 μm.

[00404] Exemplo 96 é o produto de metal de alumínio dos exemplos 93-95, em que uma razão de aspecto mediana para as partículas intermetálicas à base de ferro é inferior a aproximadamente 4.

[00405] Exemplo 97 é o produto de metal de alumínio dos exemplos 93-96, em que a liga de alumínio fundida continuamente está no calibre final.

[00406] Exemplo 98 é o produto de metal de alumínio dos exemplos 93-97, em que a liga de alumínio está num calibre de aproximadamente 2,0 mm.

[00407] Exemplo 99 é o produto de metal de alumínio dos exemplos 93-98, em que a liga de alumínio é uma liga de alumínio série 6xxx.

Claims

1. Produto de metal intermediário de liga de alumínio AA6xxx, caracterizado pelo fato de que compreende: uma fase primária de alumínio sólida formado resfriando metal líquido em um dispositivo de fundição contínuo em uma tira de espessura de 7 mm a 50 mm; e uma fase secundária incluindo um elemento de liga, em que a fase secundária é esferoidizada trabalhando a quente ou a morno a fase primária e a fase secundária a uma redução de seção de 30% a 80%, e em que a fase secundária é ainda esferoidizada sustentando uma temperatura de metal de pico na fase primária e na fase secundária que é de 15°C a 45°C abaixo de uma temperatura solidus do produto de metal, em que a temperatura de metal de pico é sustentada por uma duração de 1 a 3 minutos antes do trabalho a quente ou morno.

2. Produto de metal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trabalho a quente ou morno inclui laminação a quente ou morna e a redução de seção é uma redução de espessura.

3. Produto de metal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a redução de seção é de 50% a 70%.

4. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o produto de metal é formado na forma de uma tira de metal bobinada em uma bobina.

5. Produto de metal de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fase secundária é ainda esferoidizada sustentando uma temperatura de metal de pico de 450°C a 580°C na fase primária e na fase secundária por uma duração de 1 a 3 minutos antes do trabalho a quente ou morno.

6. Método para fundição e processamento de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: fundir continuamente uma tira de metal de liga de alumínio AA6xxx usando um dispositivo de fundição contínua; e laminar a quente ou morno a tira de metal em uma redução de espessura de 50% a 70% após a tira de metal sair do dispositivo de fundição contínua e compreendendo adicionalmente manter uma temperatura de metal de pico que é de 15°C a 45°C abaixo de uma temperatura solidus da tira de metal por uma duração de 1 a 3 minutos entre a fundição da tira de metal e a laminação da tira de metal.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que fundir continuamente a tira de metal compreende fundir continuamente a tira de metal em uma espessura de 7 mm a 50 mm.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a laminação a quente ou morna compreende laminar a quente a temperaturas de pelo menos 400°C.

9. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a laminação a quente ou morna da tira de metal compreende reduzir uma espessura da tira de metal em 50% a 70% utilizando uma única gaiola de laminação.

10. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que fundir continuamente a tira de metal compreende passar metal líquido através de um par de rolos para extrair calor do metal líquido e solidificar o metal líquido.

11. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda bobinar a tira de metal numa bobina após laminação a quente ou morna da tira de metal.

12. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a laminação a quente ou morna da tira de metal compreende: extrair calor da tira de metal dentro de um ataque de uma gaiola de laminação; e aplicar força à tira de metal para reduzir uma espessura da tira de metal, em que a força aplicada é suficiente para recristalizar a tira de metal a uma temperatura da tira de metal quando a força é aplicada.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que extrair calor e aplicar a força ocorrem numa única gaiola de laminação.

14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a extração de calor ocorre numa primeira gaiola de laminação e a aplicação da força ocorre numa gaiola de laminação subsequente.

15. Sistema para fundição e processamento de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de fundição de correia contínua para fundir uma tira de metal a uma primeira velocidade; um dispositivo de bobinamento associado ao dispositivo de fundição de correia contínua para bobinar a tira de metal em uma bobina intermediária; e um dispositivo de desbobinamento para receber a bobina intermediária, o dispositivo de desbobinamento operativamente acoplado a pelo menos uma gaiola de laminação a quente a uma segunda velocidade para reduzir uma espessura da tira de metal até uma espessura desejada, em que a primeira velocidade é desacoplada da segunda velocidade.

16. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um forno de embebimento posicionado em linha entre o dispositivo de fundição contínua e a uma ou mais gaiolas de laminação e em que o forno de embebimento é configurado para manter a tira de metal a uma temperatura de metal de pico que é de 15°C a 150°C abaixo de uma temperatura solidus da tira de metal por uma duração de 1 a 10 minutos.

17. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de fundição contínua é disposto para fundir a tira de metal a uma espessura de 7 mm a 50 mm.

18. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente é configurada para laminar a tira de metal a temperaturas de laminação a quente ou morna são de pelo menos 400°C.

19. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de bobinamento suplementar posicionado a jusante das uma ou mais gaiolas de laminação para bobinar a tira de metal em uma bobina.

20. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente é uma gaiola de laminação única

21. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente é uma única gaiola de laminação configurada para reduzir uma espessura da tira de metal por 50% a 70%.

22. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma gaiola de laminação a quente é configurada para extrair calor da tira de metal dentro de um ataque da pelo menos uma gaiola de laminação a quente e aplicar a força à tira de metal para reduzir uma espessura da tira de metal, em que a força aplicada é suficiente para recristalizar a tira de metal a uma temperatura da tira de metal quando a força é aplicada.

23. Sistema para fundição e processamento de metal de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma gaiola de laminação a quente compreende uma pluralidade de gaiolas de laminação.

24. Método para pré-aquecer, laminar e temperar uma tira de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: pré-aquecer uma tira de metal até uma temperatura de ou acima de uma temperatura de laminação; laminar a quente a tira de metal, em que a laminação a quente da tira de metal compreende passar a tira de metal através de uma gaiola de laminação a quente final à temperatura de laminação, enquanto aplicando força à tira de metal suficiente para reduzir uma espessura da tira de metal e recristalizar a tira de metal à temperatura de laminação; e temperar a tira de metal, em que a têmpera da tira de metal ocorre imediatamente após a laminação a quente da tira de metal.

25. Sistema para fundição de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de fundição contínuo para fundir uma tira de metal; e uma ou mais gaiolas de laminação posicionadas a jusante do dispositivo de fundição contínua para receber a tira de metal e reduzir a espessura da tira de metal em 50% a 70% sob temperaturas de laminação a quente ou morna.

26. Sistema para fundição e processamento de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de fundição contínua para fundir uma tira de metal a uma primeira velocidade; e uma gaiola de laminação a quente operando a uma segunda velocidade que é desacoplada da primeira velocidade.

27. Método para fundir e laminar, caracterizado pelo fato de que compreende: fundir continuamente uma tira de metal em uma primeira velocidade; e laminar a quente a tira de metal a uma segunda velocidade, em que a primeira velocidade é desacoplada da segunda velocidade.

28. Produto de metal intermediário, caracterizado pelo fato de que compreende: uma fase primária de alumínio sólido formada resfriando metal líquido em um dispositivo de fundição contínuo em uma tira de espessura de 7 mm a 50 mm; e uma fase secundária incluindo um elemento de liga, em que o elemento de liga é supersaturado na fase primária por resfriamento rápido de metal recém-solidificado até uma temperatura abaixo de uma temperatura de solubilização.

29. Sistema para fundição de metal, caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de fundição contínuo para fundir uma tira de metal; e pelo menos um bocal posicionado adjacente ao dispositivo de fundição contínua para fornecer refrigerante à tira de metal suficiente para resfriar rapidamente a tira de metal quando a tira de metal sai do dispositivo de fundição contínua.

30. Método para fundir e resfriar metal, caracterizado pelo fato de que compreende: fundir continuamente uma tira de metal usando um dispositivo de fundição contínua; e resfriar rapidamente a tira de metal quando a tira de metal sai do dispositivo de fundição contínua.

31. Produto de metal de alumínio, caracterizado pelo fato de que compreende: uma liga de alumínio fundida continuamente reduzida em espessura até uma espessura de tira de, ou menos de, 35 mm, em que a liga de alumínio fundida continuamente contém ferro presente em quantidades de pelo menos 0,2% em peso, em que um diâmetro de círculo equivalente mediano para partículas intermetálicas à base de ferro é inferior a 0,8 μm.