BRPI0514969B1 - METHOD OF PRODUCTION OF A SUCTION ROLLER - Google Patents
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Abstract
Description
"MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM CASCO DE ROLO DE SUCÇÃO" Campo Técnico [01] A presente invenção se refere a um casco de aço para um rolo de sucção e a um método de produção de um produto de aço, em cujo método uma peça de trabalho de aço é trabalhada mediante uma operação de corte, tal como fresagem, torneamento e/ou perfuração."METHOD OF PRODUCTION OF A SUCTION ROLLER HULL" Technical Field [01] The present invention relates to a steel hull for a suction roller and to a method of producing a steel product, in the method of which a piece of Steel work is worked through a cutting operation, such as milling, turning and / or drilling.
Antecedentes da Invenção [02] 0 aço inoxidável é usado em áreas técnicas em que se faz necessário uma alta resistência à corrosão. Uma alta resistência à corrosão pode ser necessária em ambientes que ocorrem nos segmentos das indústrias de offshore, papel e polpa e química. Um exemplo disto inclui os cascos de rolo de sucção para máquinas de papel que são fabricados de aço inoxidável. Um tipo de aço inoxidável inclui os chamados aços duplos que contêm ferrita e austenita. Os aços duplos são conhecidos por combinar uma alta resistência e tenacidade mecânica com uma satisfatória resistência à corrosão, em particular, em termos de corrosão por tensão e corrosão por fadiga. Para que exista resistência à corrosão, assim como, para que ocorram certas propriedades mecânicas, como soldabilidade, é importante que o aço seja bem balanceado em termos dos componentes essenciais austenita e ferrita. No moderno desenvolvimento dos aços duplos, é desejável que se tenha uma microestrutura contendo 35-65% de ferrita, o restante sendo austenita. Nas áreas que exigem alta resistência mecânica e satisfatória resistência à corrosão, os aços duplos estão crescentemente competindo com os aços inoxidáveis tradicionais à base de austenita. Tal tipo de aço é descrito no Pedido de Patente Publicado U.S. No. 2003/017999. O material de aço descrito nessa publicação é um aço inoxidável de ferrita austenita tendo uma microestrutura consistindo essencialmente de 35-65% em volume de ferrita e 35-65% em volume de austenita. 0 aço em questão apresenta uma composição química contendo 0,005-0,07 de C, 0,1-2,0 de Si, 3,0-8,0 de Mn, 19-23 de Cr, 0,15-0,30 de N e 0,5-1,7 de Ni, expresso em % em peso. Alguns outros componentes podem também ser incluídos.Background of the Invention [02] Stainless steel is used in technical areas where high resistance to corrosion is required. High corrosion resistance may be required in environments that occur in the segments of the offshore, paper and pulp and chemical industries. An example of this includes suction roll hulls for paper machines that are made of stainless steel. One type of stainless steel includes so-called double steels that contain ferrite and austenite. Double steels are known for combining high strength and mechanical toughness with satisfactory corrosion resistance, in particular, in terms of stress corrosion and fatigue corrosion. For corrosion resistance to exist, as well as for certain mechanical properties to occur, such as weldability, it is important that the steel is well balanced in terms of the essential components austenite and ferrite. In the modern development of double steels, it is desirable to have a microstructure containing 35-65% ferrite, the remainder being austenite. In areas that require high mechanical strength and satisfactory corrosion resistance, double steels are increasingly competing with traditional stainless steel based on austenite. Such a type of steel is described in U.S. Published Patent Application No. 2003/017999. The steel material described in that publication is stainless steel of austenite ferrite having a microstructure consisting essentially of 35-65% by volume of ferrite and 35-65% by volume of austenite. The steel in question has a chemical composition containing 0.005-0.07 C, 0.1-2.0 Si, 3.0-8.0 Mn, 19-23 Cr, 0.15-0.30 N and 0.5-1.7 Ni, expressed in% by weight. Some other components can also be included.
[03] 0 nitrogênio é de considerável importância para o aço descrito no referido documento de patente U.S. No. 2003/0172999, uma vez que o nitrogênio é dominante como formador de austenita e contribui para a resistência mecânica do aço, assim como, para sua resistência à corrosão. Por essa razão, foi estimado que o teor de nitrogênio do aço deve se situar na faixa de 0,15-0,30%, preferivelmente, na faixa de 0,20-0,24%. Entretanto, foi previamente mostrado que os tipos de aço de tal teor de nitrogênio não são adequados para operações de corte, isto é, apresentam fraca propriedade de capacitação de corte.[03] Nitrogen is of considerable importance for the steel described in the aforementioned US patent document No. 2003/0172999, since nitrogen is dominant as an austenite builder and contributes to the mechanical strength of steel, as well as to its corrosion resistance. For this reason, it was estimated that the nitrogen content of steel should be in the range of 0.15-0.30%, preferably in the range of 0.20-0.24%. However, it has previously been shown that steel types with such nitrogen content are not suitable for cutting operations, that is, they have a weak cutting capability.
[04] De modo muito freqüente, um aço inoxidável idealizado para ser usado para um particular produto, deve ser submetido a algum tipo de operação de corte, tal como, fresagem, torneamento ou perfuração. Nos casos dos aços inoxidáveis de austenita e dos aços inoxidáveis duplos, os mesmos apresentam fraca propriedade de capacitação de corte e, em conseqüência, diversas medidas são tomadas a fim de aumentar a propriedade de capacitação de corte do aço inoxidável. Já é de conhecimento que a presença de nitrogênio no aço inoxidável diminui a propriedade de capacitação de corte. Por exemplo, na Patente U.S. No. 4.769.213, é sugerido um método para aumentar a propriedade de capacitação de corte de um aço inoxidável à base de martensita, mediante redução dos teores de carbono e nitrogênio, de tal modo que o teor total de carbono e nitrogênio juntos não seja maior que 0,05% em peso. Entretanto, comparado com os aços duplos, os aços de martensita apresentam uma menor resistência à corrosão. Para os aços inoxidáveis de austenita, é sugerido na Patente U.S. No. 5.482.674, que o teor de carbono e nitrogênio deva ser reduzido, de modo que nem o teor de carbono ou o teor de nitrogênio sejam maiores que cerca de 0,035% em peso. É também conhecido que a adição de enxofre pode aumentar a propriedade de capacitação de corte. Assim, a Patente U.S. No. 4.784.828 sugere que o enxofre seja adicionado a um aço inoxidável de austenita, a fim de aumentar a propriedade de capacitação de corte. É também indicado que os teores de carbono e nitrogênio devam ser bastante baixos, em um total de até 0,065% em peso. Entretanto, comparado com os aços duplos, os aços de austenita apresentam uma resistência inferior.[04] Very often, a stainless steel designed to be used for a particular product, must be subjected to some type of cutting operation, such as milling, turning or drilling. In the case of austenite stainless steels and double stainless steels, they have poor cutting capacity and, consequently, several measures are taken to increase the stainless steel cutting capacity. It is already known that the presence of nitrogen in stainless steel decreases the property of cutting capacity. For example, in US Patent No. 4,769,213, a method is suggested to increase the cutting capacity of a martensite-based stainless steel, by reducing the levels of carbon and nitrogen, in such a way that the total content of carbon and nitrogen together is not more than 0.05% by weight. However, compared to double steels, martensite steels are less resistant to corrosion. For austenite stainless steels, it is suggested in US Patent No. 5,482,674, that the carbon and nitrogen content should be reduced, so that neither the carbon content nor the nitrogen content is greater than about 0.035% in Weight. It is also known that the addition of sulfur can increase the cutting capacity property. Thus, U.S. Patent No. 4,784,828 suggests that sulfur be added to an austenite stainless steel, in order to increase the cutting capability. It is also indicated that the levels of carbon and nitrogen should be quite low, in a total of up to 0.065% by weight. However, compared to double steels, austenite steels have lower strength.
[05] A Patente U.S. No. 4.964.924 sugere o uso de um aço inoxidável de martensita em um rolo de sucção. Nessa publicação, é indicado que devido à dificuldade de perfurar, os aços inoxidáveis duplos de ferrita-austenita são inadequados como materiais para rolos de sucção. Ao invés disso, é sugerido que um aço inoxidável adequado para um casco de rolo de sucção deva ser do tipo martensita, contendo, entre outros elementos, carbono, com um % em peso de mais de 0, mas não mais que 0,06, silício, com um % em peso acima de 0, mas não mais que 2, manganês, com um % em peso acima de 0, mas não mais que 2, níquel, com 3-6% em peso, cromo, com 14-17% em peso, molibdênio, com 1-3% em peso e cobre com um % em peso de 0,5 a 1,5.[05] U.S. Patent No. 4,964,924 suggests the use of a martensite stainless steel in a suction roller. In that publication, it is indicated that due to the difficulty of drilling, ferritic-austenite double stainless steels are unsuitable as materials for suction rollers. Instead, it is suggested that a stainless steel suitable for a suction roller hull should be of the martensite type, containing, among other elements, carbon, with a weight% of more than 0, but no more than 0.06, silicon, with a weight% above 0, but no more than 2, manganese, with a weight% above 0, but no more than 2, nickel, with 3-6% by weight, chromium, with 14-17 % by weight, molybdenum, 1-3% by weight and copper with 0.5% to 1.5% by weight.
[06] A presente invenção objetiva proporcionar uma solução para o problema de encontrar um material de aço que exiba uma alta resistência mecânica, assim como, satisfatória resistência à corrosão e que, além disso, seja adequado para operações de corte, sem ter de ser submetido a tratamento com adição de enxofre. Constitui também um objetivo da invenção proporcionar um casco de rolo de sucção com satisfatória resistência à corrosão, que seja de fácil fabricação, mediante uso de operações de corte.[06] The present invention aims to provide a solution to the problem of finding a steel material that exhibits a high mechanical resistance, as well as satisfactory resistance to corrosion and that, in addition, is suitable for cutting operations, without having to be subjected to treatment with the addition of sulfur. It is also an objective of the invention to provide a suction roller hull with satisfactory corrosion resistance, which is easy to manufacture, using cutting operations.
Descrição da Invenção [07] Surpreendentemente, os presentes inventores descobriram agora que um material de aço do tipo descrito na publicação de patente U.S. 2003/0172999 mencionada acima, não apenas apresenta uma alta resistência mecânica e uma satisfatória resistência à corrosão, como também o material em questão é adequado para operações de corte, tais como, torneamento, fresagem e perfuração, sem que o dito material tenha de ser tratado com a adição de enxofre. Os presentes inventores também descobriram que o material em questão é particularmente adequado como material para rolos de sucção de máquina de papel e que é vantajoso na fabricação de um casco de rolo de sucção de tal material. Conseqüentemente, a invenção se refere a um casco de rolo de sucção produzido a partir desse material. A invenção pode também ser entendida como um método de operações de corte, em particular, quando da fabricação de cascos de rolos de sucção, mas, também, na fabricação de outros produtos, por exemplo, peças de máquinas rotativas, como eixos. A invenção pode também ser definida em termos do uso do dito aço, na forma de uma peça de trabalho, em operações de corte de aço.Description of the Invention [07] Surprisingly, the present inventors have now discovered that a steel material of the type described in the US patent publication 2003/0172999 mentioned above, not only has a high mechanical strength and satisfactory corrosion resistance, but also the material in question it is suitable for cutting operations, such as turning, milling and drilling, without the said material having to be treated with the addition of sulfur. The present inventors have also found that the material in question is particularly suitable as a material for paper machine suction rolls and that it is advantageous in the manufacture of a suction roller hull of such material. Consequently, the invention relates to a suction roller hull produced from this material. The invention can also be understood as a method of cutting operations, in particular, when manufacturing suction roller hulls, but also in the manufacture of other products, for example, rotating machine parts, such as shafts. The invention can also be defined in terms of the use of said steel, in the form of a workpiece, in steel cutting operations.
[08] Assim, a invenção se refere a um casco de rolo de sucção tendo uma pluralidade de furos passantes. 0 rolo de sucção conforme a invenção é feito de um aço inoxidável ferrita-austenítico, tendo uma microestrutura que consiste essencialmente de 35-65% em volume de ferrita e 35-65% em volume de austenita. A composição do aço será descrita em maiores detalhes na descrição detalhada da invenção.[08] Thus, the invention relates to a suction roller hull having a plurality of through holes. The suction roller according to the invention is made of ferrite-austenitic stainless steel, having a microstructure consisting essentially of 35-65% by volume of ferrite and 35-65% by volume of austenite. The composition of the steel will be described in more detail in the detailed description of the invention.
[09] A invenção também se refere a um rolo de sucção, compreendendo o casco de rolo de sucção de acordo com a invenção.[09] The invention also relates to a suction roller, comprising the suction roller hull according to the invention.
[010] Numa modalidade preferida, a operação de corte compreende a perfuração de pelo menos um furo passante, preferivelmente, a perfuração de uma pluralidade de furos. Numa modalidade particularmente vantajosa, o método compreende a perfuração de centenas de milhares de furos. Uma correspondente extensão perfurada é de diversos quilômetros. A operação de corte pode também compreender o torneamento das faces interna e externa do casco.[010] In a preferred embodiment, the cutting operation comprises drilling at least one through hole, preferably drilling a plurality of holes. In a particularly advantageous embodiment, the method comprises drilling hundreds of thousands of holes. A corresponding perforated extension is several kilometers. The cutting operation can also comprise turning the inner and outer faces of the hull.
Breve Descrição dos Desenhos [011] A figura 1 mostra o dobramento de uma peça de trabalho metálica para produção de um casco de rolo de sucção.Brief Description of the Drawings [011] Figure 1 shows the bending of a metallic workpiece for producing a suction roller hull.
[012] A figura 2 mostra uma peça de trabalho metálica tendo sido dobrada e soldada, para formar um casco.[012] Figure 2 shows a metallic workpiece having been bent and welded to form a hull.
[013] A figura 3 mostra, de forma esquemática, uma primeira etapa do processamento realizado no casco mostrado na figura 2.[013] Figure 3 shows, schematically, a first stage of processing performed on the hull shown in figure 2.
[014] A figura 4 mostra uma segunda etapa do processamento do casco.[014] Figure 4 shows a second stage of hull processing.
[015] A figura 5 mostra um casco de rolo de sucção finalizado.[015] Figure 5 shows a finished suction roller hull.
[016] As figuras 6-9 mostram o resultado de testes comparativos, em que o aço usado de acordo com a invenção é comparado com outros aços, no que diz respeito à propriedade de capacitação de corte.[016] Figures 6-9 show the result of comparative tests, in which the steel used according to the invention is compared with other steels, with respect to the cutting capacity property.
Descrição Detalhada da Invenção [017] A seguir, será descrita esquematicamente a fabricação de cascos de rolo de sucção. Com referência à figura 1, é mostrada uma primeira etapa da fabricação de um rolo de sucção. Conforme mostrado na figura 1, uma peça de trabalho metálica (1) substancialmente plana é curvada por laminação entre dois rolos (2), (3), de maneira já conhecida, não sendo necessário a descrição aqui em maiores detalhes. Após a curvatura em um formato essencialmente circular, as extremidades do peça de trabalho metálico (1) são soldadas, de modo que uma junta de solda (4) une o peça de trabalho (1) , para formar um segmento (9) . Uma pluralidade de segmentos são depois unidos através de juntas circulares, para formar um casco que é tratado mediante aquecimento após a soldagem. A figura 3 mostra como o casco assim obtido (11) pode ser submetido a uma operação de processamento, tal como, torneamento. A figura 3 mostra uma ferramenta de torneamento (5) atuando sobre a face do casco (11). 0 objetivo da operação de torneamento é de garantir que a face do casco (11) seja lisa e regular. A figura 4 mostra, de forma esquemática, uma etapa seguinte no processo de fabricação, em que o casco (11) é perfurado por uma broca (6), em que o casco é provido de um número de furos passantes (7) . A figura 5 mostra o casco de rolo de sucção (8) finalizado, com o seu casco cilíndrico circular (11) e os furos passantes (7) do mesmo. A figura 5 também mostra, de forma esquemática, que as extremidades do casco do rolo de sucção (8) podem ser fechadas pelas tampas laterais (10) . Quando é usado o casco do rolo de sucção (8) , o seu interior será conectado a uma fonte de vácuo (não mostrado), o que resulta no ar sendo arrastado a partir do exterior e através dos furos passantes (7) . Apenas alguns furos são mostrados nos desenhos. Entretanto, deve ser imaginado que em aplicações reais, o número de furos pode ser bastante grande, tal como, 100.000 furos ou até mais que isso.Detailed Description of the Invention [017] In the following, the manufacture of suction roller hulls will be described schematically. With reference to figure 1, a first step in the manufacture of a suction roller is shown. As shown in figure 1, a substantially flat metal workpiece (1) is curved by laminating between two rollers (2), (3), in a manner already known, and there is no need for further description here. After bending in an essentially circular shape, the ends of the metal workpiece (1) are welded, so that a weld joint (4) joins the workpiece (1), to form a segment (9). A plurality of segments are then joined by circular joints, to form a hull which is treated by heating after welding. Figure 3 shows how the hull thus obtained (11) can be subjected to a processing operation, such as turning. Figure 3 shows a turning tool (5) acting on the face of the hull (11). The purpose of the turning operation is to ensure that the face of the hull (11) is smooth and even. Figure 4 shows, schematically, a next step in the manufacturing process, in which the hull (11) is drilled by a drill (6), in which the hull is provided with a number of through holes (7). Figure 5 shows the finished suction roller hull (8), with its circular cylindrical hull (11) and through holes (7) thereof. Figure 5 also shows, schematically, that the ends of the suction roller hull (8) can be closed by the side covers (10). When the suction roller hull (8) is used, its interior will be connected to a vacuum source (not shown), which results in air being drawn in from the outside and through the through holes (7). Only a few holes are shown in the drawings. However, it must be imagined that in real applications, the number of holes can be quite large, such as 100,000 holes or even more.
[018] Os cascos de rolo de sucção foram anteriormente fabricados a partir de um material vendido sob o nome 3RE6 0 Avesta SRG. Este aço é um aço inoxidável ferrita-austenítico, o qual foi aperfeiçoado com relação à capacitação de corte, mediante tratamento com enxofre e que apresenta a seguinte composição típica, expressa em % em peso: - C: 0,02; - Si: 1,50; - Cr: 18,5; - Ni: 4,90; - Mo: 2,80; - Ν: 0,08; - S: 0,02.[018] Suction roller hulls were previously manufactured from a material sold under the name 3RE6 0 Avesta SRG. This steel is a ferrite-austenitic stainless steel, which has been perfected with respect to cutting capacity, through sulfur treatment and which has the following typical composition, expressed in% by weight: - C: 0.02; - Si: 1.50; - Cr: 18.5; - Ni: 4.90; - Mo: 2.80; - Ν: 0.08; - S: 0.02.
[019] Com satisfatórios resultados, o aço 3RE60 foi usado durante cerca de 30 anos na fabricação de cascos de rolo de sucção e, há cerca de 10 anos atrás, foi provido com um aditivo para melhorar a propriedade de capacitação de corte, tendo seu nome mudado para 3RE60 SRG. Atualmente, o aço é chamado 3RE60 Avesta SRG.[019] With satisfactory results, 3RE60 steel was used for about 30 years in the manufacture of suction roller hulls and, about 10 years ago, it was provided with an additive to improve the cutting capacity, having its name changed to 3RE60 SRG. Steel is currently called the 3RE60 Avesta SRG.
[020] Foi agora surpreendentemente mostrado que existe um outro aço de ferrita-austenita, o qual, além disso, apresenta um alto teor de nitrogênio, tendo igualmente satisfatórias ou em certos aspectos, ainda melhor propriedade de capacitação de corte do que os aços de capacitação de corte aperfeiçoada 3RE60 Avesta SRG. Este aço apresenta uma microestrutura consistindo essencialmente de 35-65% em volume de ferrita e 35-65% em volume de austenita, e sua composição química contém, expresso em % em peso, os seguintes elementos: - C: 0,005; - Si: 0,1-2,0,- - Mn: 3,0-8,0,- - Cr: 19,0-23,0; - Ni: 0,5-1,7,- - N: 0,15-0,30.[020] It has now been surprisingly shown that there is another ferrite-austenite steel, which, in addition, has a high nitrogen content, having equally satisfactory or in some aspects, even better cutting capacitance properties than steels. improved cutting capabilities 3RE60 Avesta SRG. This steel has a microstructure consisting essentially of 35-65% by volume of ferrite and 35-65% by volume of austenite, and its chemical composition contains, expressed in% by weight, the following elements: - C: 0.005; - Si: 0.1-2.0, - - Mn: 3.0-8.0, - - Cr: 19.0-23.0; - Ni: 0.5-1.7, - - N: 0.15-0.30.
[021] Um aço que é particularmente adequado para essa aplicação adequadamente contém: opcionalmente, expresso em % em peso, Mo e/ou W com um teor total de não mais que 1,0 (Mo + W/2) ; opcionalmente, expresso em % em peso, Cu até um máximo de 1,0, o balanço sendo ferro e impurezas. Para os formadores de ferrita e austenita na liga, isto é, os equivalentes de cromo e níquel, as seguintes condições devem preferivelmente ser verdadeiras: - 20 < Creq < 24,5, - 10 < Nieq, onde: - Creq = Cr + 1,5 Si + Mo + 2 Ti + 0,5 Nb; - Nieq = Ni + 0,5 Mn + 30 (C + N) + 0,5(Cu + Co) .[021] A steel that is particularly suitable for this application suitably contains: optionally, expressed in% by weight, Mo and / or W with a total content of no more than 1.0 (Mo + W / 2); optionally, expressed in% by weight, Cu up to a maximum of 1.0, the balance being iron and impurities. For ferrite and austenite formers in the alloy, that is, chromium and nickel equivalents, the following conditions should preferably be true: - 20 <Creq <24,5, - 10 <Nieq, where: - Creq = Cr + 1 , 5 Si + Mo + 2 Ti + 0.5 Nb; - Nieq = Ni + 0.5 Mn + 30 (C + N) + 0.5 (Cu + Co).
[022] Numa modalidade vantajosa, o aço contém, expresso em % em peso, 0,02-0,05 de C. Adequadamente, o aço contém, expresso em % em peso, 0,18-0,26 de N e, vantajosamente, 20-23 de Cr. Numa modalidade preferida, o aço contém, expresso em % em peso, 0,8-1,70 de Ni e, ainda mais preferido, 1,35-1,70 de Ni.[022] In an advantageous embodiment, the steel contains, expressed in% by weight, 0.02-0.05 of C. Suitably, the steel contains, expressed in% by weight, 0.18-0.26 of N and, advantageously, 20-23 Cr. In a preferred embodiment, the steel contains, expressed in wt%, 0.8-1.70 Ni and, even more preferred, 1.35-1.70 Ni.
[023] Um aço dessa composição é descrito no Pedido de Patente Publicado U.S. No. 2003/0172999.[023] A steel of this composition is described in U.S. Published Patent Application No. 2003/0172999.
[024] Numa modalidade particularmente vantajosa da invenção, o aço contém, expresso em % em peso, 0,22 de N, 21,5 de Cr, 1,5 de Ni, 0,3 de Mo, 5,0 de Mn e não mais que 0,04 de C. Este aço é vendido pela Outokumpu Stainless AB, Box 74, SE-774 22, Avesta. Este aço é vendido pela Outokumpu com o nome comercial LDX 2101®. Este nome é uma marca comercial registrada na União Européia. Conseqüentemente, o aço LDX 2101® é particularmente adequado para ser usado em um rolo casco de rolo de sucção. Teores particularmente adequados de cobre e silício são 0,3 de Cu e 0,7 de Si, respectivamente. Os valores de norma de procedimento de 0,3 de Cu e 0,7 de Si (expressos em % em peso) são usados no aço LDX 2101®.[024] In a particularly advantageous embodiment of the invention, steel contains, expressed in% by weight, 0.22 of N, 21.5 of Cr, 1.5 of Ni, 0.3 of Mo, 5.0 of Mn and no more than 0.04 C. This steel is sold by Outokumpu Stainless AB, Box 74, SE-774 22, Avesta. This steel is sold by Outokumpu under the trade name LDX 2101®. This name is a registered trademark in the European Union. Consequently, LDX 2101® steel is particularly suitable for use in a suction roller hull roll. Particularly suitable levels of copper and silicon are 0.3 Cu and 0.7 Si, respectively. The standard values of 0.3 Cu and 0.7 Si (expressed in% by weight) are used in LDX 2101® steel.
[025] Comparado, por exemplo, com o aço 3RE60 Avesta SRG, o aço do tipo mencionado acima apresenta um teor de nitrogênio relativamente alto. Pelo fato de ser conhecido que o nitrogênio tende a prejudicar a capacitação de corte, pode se esperar que a propriedade de capacitação de corte é diminuída. Entretanto, foi surpreendentemente mostrado que a propriedade de capacitação de corte do aço usado de acordo com a presente invenção, é consideravelmente mais alta que a esperada.[025] Compared, for example, with Avesta SRG 3RE60 steel, steel of the type mentioned above has a relatively high nitrogen content. Because it is known that nitrogen tends to impair cutting capacity, it can be expected that cutting capacity is decreased. However, it has surprisingly been shown that the cutting capacity of the steel used in accordance with the present invention is considerably higher than expected.
[026] A figura 6 mostra os resultados de um teste comparativo em que um aço LDX 2101® foi comparado com dois outros aços austeníticos de propriedade de capacitação de corte aperfeiçoada, chamados de 304L PRODEC® e 316L PRODEC®, respectivamente. O aço 304L PRODEC® apresenta a seguinte composição, expressa em % em peso: - C: 0,02; - Si: 0,5; - Mn: 1,5; - Cr: 18,2; - Ni: 8,4; - Mo: substancialmente, nenhum teor; - N: 0,07; - S: 0,02.[026] Figure 6 shows the results of a comparative test in which an LDX 2101® steel was compared with two other austenitic steels with improved cutting capacity, called 304L PRODEC® and 316L PRODEC®, respectively. PRODEC® 304L steel has the following composition, expressed in% by weight: - C: 0.02; - Si: 0.5; - Mn: 1.5; - Cr: 18.2; - Ni: 8.4; - Mo: substantially, no content; - N: 0.07; - S: 0.02.
[027] 0 aço 316L PRODEC® apresenta a seguinte composição: - C: 0,02; - Si: 0,5; - Mn: 1,5; - Cr: 17,2; - Ni: 11,2; - Mo: 2,3; - Ν: 0,05; - S: 0,02.[027] The 316L PRODEC® steel has the following composition: - C: 0.02; - Si: 0.5; - Mn: 1.5; - Cr: 17.2; - Ni: 11.2; - Mo: 2.3; - Ν: 0.05; - S: 0.02.
[028] Na medida em que o teor de nitrogênio de ambos os aços de austenita de aperfeiçoada propriedade de capacitação de corte, 304 LPRODEC® e 316L PRODEC®, é consideravelmente inferior ao do aço LDX 2101®, seria normalmente esperado que estes aços fossem de melhor propriedade de capacitação de corte do que o aço LDX 2101®. Entretanto, nos testes de torneamento foi mostrado que para um aço LDX 2101®, com um tempo de processamento de 30 minutos, com ferramentas de aço de alta velocidade sendo usadas, foi possível se obter uma velocidade de corte consideravelmente mais alta, se comparado com os outros dois aços, o que é mostrado na figura 6.[028] To the extent that the nitrogen content of both austenite steels with improved cutting capability, 304 LPRODEC® and 316L PRODEC®, is considerably lower than that of LDX 2101® steel, these steels would normally be expected to be better cutting capacity than LDX 2101® steel. However, in the turning tests it was shown that for an LDX 2101® steel, with a processing time of 30 minutes, with high speed steel tools being used, it was possible to obtain a considerably higher cutting speed, compared to the other two steels, which is shown in figure 6.
[029] A figura 7 mostra os resultados de um teste comparativo adicional entre um aço LDX 2101® e os aços 304L PRODEC® e 316L PRODEC®. A figura 7 mostra um teste com um tempo de processamento de 15 minutos, em que o torneamento foi feito mediante uma borda de corte de metal duro. Sob essas circunstâncias, foi obtida uma velocidade de corte para um aço LDX 2101®, que foi um pouco inferior quando comparado com os outros dois aços. No entanto, a diferença é marginal.[029] Figure 7 shows the results of an additional comparative test between an LDX 2101® steel and 304EC PRODEC® and 316L PRODEC® steel. Figure 7 shows a test with a processing time of 15 minutes, in which the turning was done using a carbide cutting edge. Under these circumstances, a cutting speed was obtained for LDX 2101® steel, which was slightly lower when compared to the other two steels. However, the difference is marginal.
[030] A figura 8 mostra um outro teste em que o aço LDX 2101® é comparado com um aço duplo convencional, vendido sob o nome comercial 2205. Esse aço, que é mais altamente ligado que o aço LDX 2101®, é padronizado (EN 1.4462), sendo usado em um maior número de aplicações. Ele não apresenta aditivos de aperfeiçoamento de capacitação de corte e não é usado para esse tipo de cascos de rolo de sucção. 0 aço 2205 apresenta a seguinte composição (expressa em % em peso): - C: 0,02; - Si: 0,4; - Mn: 1,5; - Cr: 22,2; - Ni: 5,7; - Mo: 3,1; - N: 0,17; - S: 0,001.[030] Figure 8 shows another test in which LDX 2101® steel is compared to a conventional double steel, sold under the trade name 2205. This steel, which is more highly alloyed than LDX 2101® steel, is standardized ( EN 1.4462), being used in a greater number of applications. It does not have additives to improve cutting capacity and is not used for this type of suction roller hulls. The 2205 steel has the following composition (expressed in% by weight): - C: 0.02; - Si: 0.4; - Mn: 1.5; - Cr: 22.2; - Ni: 5.7; - Mo: 3.1; - N: 0.17; - S: 0.001.
[031] No teste, uma comparação foi feita em termos de vida útil da ferramenta quando da fresagem com uma borda de corte de metal duro. Como é evidente da figura 8, a vida útil da ferramenta foi consideravelmente maior quando do processamento com um aço LDX 2101®, se comparado com o processamento do aço 2205.[031] In the test, a comparison was made in terms of tool life when milling with a carbide cutting edge. As is evident from figure 8, the tool life was considerably longer when processing with LDX 2101® steel, when compared to processing 2205 steel.
[032] Finalmente, ainda um outro teste é mostrado na figura 9. No teste mostrado na figura 9, um aço LDX 2101® foi comparado com três outros tipos de aço usados para cascos de rolo de sucção, isto é, 2304 Avesta SRG, 3RE60 Avesta SRG e 2205 Avesta SRG. Todos os aços designados por SRG (abreviação de "Suction Roll Grade" -Grau de Rolo de Sucção) são de propriedade de capacitação de corte aperfeiçoada mediante adição de enxofre. 0 aço 2304 Avesta SRG apresenta a seguinte composição típica: - C: 0,02; - Si: 0,8; - Mn: 1,5; - Cr: 22,7; - Ni: 4,7; - Μθ: 0,3; - N: 0,09; - S: 0,02.[032] Finally, yet another test is shown in figure 9. In the test shown in figure 9, an LDX 2101® steel was compared with three other types of steel used for suction roller hulls, that is, 2304 Avesta SRG, 3RE60 Avesta SRG and 2205 Avesta SRG. All steels referred to as SRG (short for "Suction Roll Grade" - Suction Roll Grade) are owned by improved cutting capabilities by adding sulfur. The Avesta SRG 2304 steel has the following typical composition: - C: 0.02; - Si: 0.8; - Mn: 1.5; - Cr: 22.7; - Ni: 4.7; - Μθ: 0.3; - N: 0.09; - S: 0.02.
[033] 0 aço 2205 Avesta SRG apresenta a seguinte composição típica: - C: 0,017; - Si: 0,6; - Mn: 1,35; - Cr: 22,0; - Ni: 5,7; - Mo: 2,9; - N: 0,13; - S: 0,02.[033] Avesta SRG 2205 steel has the following typical composition: - C: 0.017; - Si: 0.6; - Mn: 1.35; - Cr: 22.0; - Ni: 5.7; - Mo: 2.9; - N: 0.13; - S: 0.02.
[034] No teste mostrado na figura 9, foi feita uma comparação com relação à velocidade de corte que pode ser obtida por uma extensão perfurada de 1000 mm sem falha na ferramenta, em diferentes materiais. Como é evidente da figura 9, o aço LDX 2101® é consideravelmente melhor que os aços 2205 Avesta SRG e 2304 Avesta SRG de aperfeiçoada propriedade de capacitação de corte e nesse contexto é igualmente satisfatório com relação ao aço 3RE60 Avesta SRG de aperfeiçoada propriedade de capacitação de corte, apesar do fato de que o aço LDX 2101® contém um teor consideravelmente maior de nitrogênio que o aço 3RE60 Avesta SRG. Isso é uma vantagem técnica clara, considerando-se que a propriedade de capacitação de corte do material pode ser obtida sem a adição dos chamados aditivos de melhoria da propriedade de capacitação de corte, como o enxofre, na medida em que isso leva a um certo número de inconvenientes, tais como, reduzida capacitação de laminação e reduzida resistência à corrosão.[034] In the test shown in figure 9, a comparison was made in relation to the cutting speed that can be obtained by a perforated extension of 1000 mm without tool failure, in different materials. As shown in Figure 9, LDX 2101® steel is considerably better than 2205 Avesta SRG and 2304 Avesta SRG steels with improved cutting capacity and in this context it is equally satisfactory with respect to 3RE60 Avesta SRG steel with improved training property cutting, despite the fact that LDX 2101® steel contains considerably higher nitrogen content than Avesta SRG 3RE60 steel. This is a clear technical advantage, considering that the cutting capacity of the material can be obtained without the addition of so-called cutting capacity improvement additives, such as sulfur, insofar as this leads to a certain number of drawbacks, such as reduced rolling capacity and reduced corrosion resistance.
[035] Deverá ser entendido que embora a invenção tenha sido descrita em termos de um casco de rolo de sucção e de um método, estes são apenas diferentes aspectos de uma e única invenção, na medida em que o dito método é adequado para ser usado na fabricação do casco de rolo de sucção de acordo com a invenção.[035] It should be understood that although the invention has been described in terms of a suction roller hull and method, these are only different aspects of one and only invention, insofar as said method is suitable for use in the manufacture of the suction roller hull according to the invention.
[036] Através da invenção é alcançada a vantagem, dentre algumas outras, de que o casco de rolo de sucção obtém uma resistência à corrosão bastante satisfatória.[036] The invention achieves the advantage, among others, that the suction roller hull achieves a very satisfactory corrosion resistance.
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