ES2274609T5 - Procedimiento de realización de una pieza a partir de una banda de chapa de acero laminada al calor - Google Patents
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Description
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29-10-2015
DESCRIPCIÓN
Procedimiento de realización de una pieza a partir de una banda de chapa de acero laminada al calor.
La invención concierne a un procedimiento de realización de una pieza a partir de una banda de chapa de acero laminada al calor.
Las chapas de acero que deben sufrir una formación a alta temperatura y o un tratamiento térmico no son suministradas revestidas por consideraciones de cuidado del revestimiento durante el tratamiento térmico. El revestimiento es por lo tanto efectuado a la pieza terminada lo que necesita una limpieza cuidadosa de la superficie y de las partes huecas. Esa limpieza requiere la utilización de ácidos y o de bases cuyo reciclaje y el almacenamiento constituyen una carga financiera importante y presentan riesgos para los operadores y para el medio ambiente. Además, el tratamiento térmico debe ser efectuado bajo atmósfera controlada a fin de evitar cualquier descarburación y oxidación del acero. A continuación, en el caso de la formación al calor, la calamina, aparte de su poder abrasivo, daña las herramientas de conformación, lo que disminuye la calidad de las piezas obtenidas desde el punto de vista dimensional y estético, u obliga a frecuentes y costosas reparaciones de las herramientas. En fin, para aumentar su resistencia a la corrosión, las piezas así obtenidas deben recibir un post tratamiento costoso cuya aplicación es difícil, incluso imposible, en particular en el caso de piezas que comprenden huecos.
El objetivo de la invención es proponer chapas de acero laminadas de 0, 2 mm a aproximadamente 20 mm de espesor, revestidas después del laminado al calor, y antes de someterse a una conformación, tanto al calor, como en frío seguido de un tratamiento térmico, debiendo ser asegurada la elevación de la temperatura sin descarburación del acero de la chapa, sin oxidación de la superficie de dicha chapa, antes, durante y después de la conformación al calor y o el tratamiento térmico.
La invención tiene por objeto un procedimiento según la reivindicación 1 y una pieza según la reivindicación 2. La descripción que sigue hará comprender mejor la invención.
El procedimiento según la invención consiste en revestir un acero laminado al calor, para tratamiento térmico y o formación al calor, con un metal o una aleación metálica tal como de aluminio o una aleación de aluminio compuesto por ejemplo de aluminio y de silicio. El revestimiento de metal o de aleación metálica es seleccionado de manera de tener una protección contra la corrosión y de manera de resistir una alta temperatura. Durante un tratamiento térmico, o una elevación de la temperatura para la conformación, el revestimiento forma una capa aleada que presenta una gran resistencia a la corrosión, a la abrasión, al desgaste y a la fatiga. El revestimiento no modifica las propiedades de capacidad de formado del acero y permite así una gran variedad de conformación en frío y al calor.
Después del laminado al calor la banda puede ser decapada y laminada en frío antes de ser revestida.
Se puede revestir la chapa laminada con, por ejemplo, los dos tipos de aleación metálica siguientes:
Aleación Nº 1: Si: 9% a 10%; Fe: 2% a 3, 5%; Resto: Al e impurezas. Aleación Nº 2: Fe 2% a 4%; Resto: Al e impurezas.
Para la aleación Nº 1 el espesor del revestimiento está comprendido entre 5 μm y 100 μm, y de preferencia entre 10 μm y 25 μm. Para la aleación Nº 2 el espesor del revestimiento está comprendido entre 15 μm y 100 μm, y de preferencia entre 30 μm y 50 μm.
Para la conformación o el tratamiento térmico, la chapa es sometida a una elevación de la temperatura comprendida de preferencia entre 750ºC y 1200ºC en un horno que comprende una atmósfera que no necesita control debido al hecho de la barrera a la oxidación formada por el revestimiento. Durante la elevación de la temperatura, el revestimiento a base de aluminio se transforma en una capa aleada en la superficie que comprende diferentes fases dependiendo del tratamiento en temperatura y presentando una gran dureza que puede sobrepasar 600 HV 100 g.
Según el procedimiento de la invención, se pueden producir chapas cuyo espesor está comprendido entre 0, 2 mm y 20 mm, que tienen buenas propiedades de conformación así como una buena resistencia a la corrosión.
Las chapas suministradas revestidas, presentan una resistencia importante a la corrosión durante las elevaciones de temperatura, la conformación, los tratamientos térmicos, y durante la utilización de las piezas formadas terminadas.
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La presencia del revestimiento durante tratamientos térmicos o de formación al calor permite evitar además de la corrosión, la descarburación del acero de base. Esto tiene una ventaja innegable en el caso de una conformación al calor en una prensa de embutido. En efecto, la aleación intermetálica formada evita la formación de la calamina, el desgaste de las herramientas por la calamina, y permite de este hecho, un alargamiento de la vida media de dichas herramientas. Ha sido remarcado que la aleación intermetálica formada al calor, tiene una función de lubricante a alta temperatura. Además, el efecto de protección contra la descarburación de la aleación intermetálica permite el uso de un horno de alta temperatura que sobrepasa 900ºC teniendo una atmósfera no controlada, y esto, incluso para tiempos de caldeo de varias horas.
A la salida del horno, no es necesario decapar la pieza obtenida, de ahí una forma de economizar debido al hecho de la supresión del baño de decapado de las piezas terminadas.
Paralelamente a las características del revestimiento después de la elevación de la temperatura, las piezas obtenidas tienen una resistencia incrementada a la fatiga, al desgaste, a la abrasión y a la corrosión. Además, el revestimiento es soldable antes y después de la elevación de la temperatura.
El acero de la chapa asegura, por efecto de temple en el enfriamiento, características mecánicas elevadas de la pieza obtenida después de la conformación, el revestimiento transformado en una aleación intermetálica al calor asegura por su parte, debido al hecho de sus cualidades de lubricante y de resistencia a las fricciones, una mejora de la conformación, en el campo del embutido al calor.
En un ejemplo de realización, se utiliza una banda de chapa laminada al calor de acero de composición ponderal siguiente:
carbono: 0, 15% a 0, 25%, manganeso: 0, 8% a 1, 5%, silicio: 0, 1% a 0, 35%, cromo: 0, 01% a 0, 2%, titanio: menos de 0, 1%, aluminio: menos de 0, 1%, fósforo: menos de 0, 05%, azufre: menos de 0, 03%, boro: 0, 0005% a 0, 01%,
se reviste la banda de chapa con un revestimiento de tipo aleación Nº 1 o 2,
se austeniza la chapa a 950ºC antes de la formación y el temple en una herramienta, el revestimiento asegurando un papel de lubricante durante la conformación, además de sus funciones de protección contra la corrosión en frío, al calor y contra la descarburación. Durante el temple, el revestimiento aleado no dificulta la extracción del calor por la herramienta y puede favorecerla. Después de la formación y el temple, no es necesario decapar la pieza o protegerla, el revestimiento de base asegura la protección a todo lo largo del procedimiento.
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Claims (1)
- REIVINDICACIONES1. Procedimiento de realización de una pieza a partir de una banda de chapa de acero laminada al calor, caracterizada porque:-se reviste la chapa laminada con una aleación de aluminio que comprende de 9 a 10% de silicio y de 2 a 3, 5% de5 hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendida entre 5 y 100 μm, o con una aleación de aluminio que comprende de 2 a 4% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendido entre 15 y 100 μm, el revestimiento de aleación de aluminio siendo efectuado al temple al calor, inmediatamente después del laminado al calor y decapado, -se somete la chapa revestida a una elevación de la temperatura superior a 700ºC antes de la conformación hasta10 realizar, a partir de este hecho un compuesto aleado intermetálico a base de aluminio, de hierro y de silicio, asegurando una protección contra la corrosión, contra la descarburación del acero, el compuesto intermetálico pudiendo asegurar una función de lubricación, -se embute la pieza al calor, -se enfría la pieza formada por temple, a una velocidad superior a la velocidad crítica de temple.15 2. Pieza obtenida por embutición en caliente de una chapa de acero laminada al calor que comprende un revestimiento constituido por un compuesto aleado intermetálico a base de aluminio, de hierro y de silicio en la superficie, dicho revestimiento siendo obtenido por tratamiento térmico de dicha chapa previamente revestida con una aleación de aluminio que comprende de 9 a 10% de silicio y de 2 a 3, 5% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendido entre 5 y 100 μm, o una aleación de aluminio que20 comprende de 2 a 4% de hierro, el resto estando constituido de aluminio y de impurezas, en una capa de espesor comprendido entre 15 y 100 μm, dicho revestimiento siendo depositado por temple al calor, inmediatamente después del laminado al calor y decapado y dicho tratamiento térmico siendo efectuado a una temperatura superior a 700ºC, siendo seguida la embutición en caliente por un temple, a una velocidad superior a la velocidad crítica de temple.4
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