ES2358982T3 - Un método para fabricar un producto de acero de chapa metálica, de elasticidad ultra-alta, conformada por estirado o doblada por estirado. - Google Patents

Abstract

Un método para fabricar un producto de chapa de acero, de elasticidad ultra-alta, en el que la pieza inicial de trabajo usada está constituida por una pieza de trabajo metálica de hierro, aleada con 17% de cromo, 7% de níquel y 0,1% de carbono, o aleaciones muy próximas a estas, en el que la pieza de trabajo inicial es total o parcialmente plástica, y podría trabajarse mediante conformación por estirado o doblado por estirado a una temperatura predeterminada y/o grado de deformación, que determina y es determinante para el límite de elasticidad del producto final al proporcionar un fuerte endurecimiento por deformación, que da al producto final una fuerza total o parcialmente varias veces mayor, o un límite de elasticidad superior, en comparación con el límite de elasticidad de la pieza inicial de trabajo, en el que el límite de elasticidad original bajo es aproximadamente 300 MPa y el límite de elasticidad alto es más de 700 MPa o el límite de elasticidad original medio alto de 700 MPa y el nivel más alto es aproximadamente 100 MPa o superior, simultáneamente cuando la temperatura a la que la pieza de trabajo se ha enrollado completamente o parcialmente, o la temperatura que se mantiene totalmente o parcialmente durante la operación de conformación es -196ºC <= T <= 70ºC al obtener un aumento controlado de resistencia, independientemente del grado de la deformación.

Description

Un método para fabricar un producto de acero de chapa metálica, de elasticidad ultra-alta, conformada por estirado

o doblada por estirado. La presente invención se refiere a un método para fabricar un producto de chapa de acero de elasticidad ultra-altacon conformada por estirado o doblada por estirado. Cuando se fabrican productos de chapa conformada por estirado o doblada por estirado normalmente se empieza apartir de piezas metálicas de trabajo, preferentemente de un acero dulce con buenas propiedades de formación.Durante la operación de formación, se consigue un cierto grado de endurecimiento por deformación, que sinembargo es insuficiente para obtener un producto final con elasticidad ultra-alta. En el caso de que se empiece apartir de un material que normalmente tiene una elasticidad ultra-alta con un límite de elasticidad preferentemente superior a 700 MPa, este material no tendrá suficiente ductilidad para formarse hasta una mayor extensión durantela operación de conformación por estirado o doblado por estirado. Esto ocurre porque el material se rompería durante la operación de conformación. Por el documento “Thelning Karl-Erik: “1.8.4. Deformationshärdning, Stål och Värmebehandling”, Volumen Nº 2,1985, páginas 62-63, figura 1.46” se sabe cómo alcanzar un límite superior de elasticidad de un material mediante trabajado en frío y calentamiento del mismo a una temperatura predeterminada. Sin embargo, un inconveniente alcalentar un acero al carbono trabajado en frío hasta un intervalo de 100-300ºC es el resultante envejecimiento pordeformación, debido a la precipitación de carburos y nitruros. Además, el documento US6162308 describe un proceso para producir una tira de chapa laminada en frío hecha deacero al carbono, carente de contenido de cromo. El objeto de la presente invención es proporcionar un método para fabricar un producto de chapa de acero deelasticidad ultra-alta con conformada por estirado o doblado por estirado, que inicialmente se haya aleado concromo, níquel y carbono en proporciones predeterminadas. Las características de la invención se exponen en lareivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes describen realizaciones adicionales de la invención. Gracias a la invención ahora se ha proporcionado un método para fabricar un producto de acero con elasticidadultra-alta con chapa conformada por estirado o doblado, que de un modo excelente cumple su objeto al mismotiempo que la fabricación y tiene lugar bastante racionalmente cuando se usan máquinas ya existentes y cuando semodifica del diseño de ciertas partes de la herramienta y/o se incorpora un regulador de temperatura en toda laherramienta o en partes de la misma. De acuerdo con la invención, durante la conformación por estirado o doblado por estirado ahora se obtiene el producto final, en el cual partes de él o el producto completo tiene un límite deelasticidad superior a 700 MPa y también valores superiores a éste, por ejemplo, 1500 MPa. Esto da como resultado un endurecimiento por deformación fuerte y controlado de todo el producto o partes del mismo, que se consiguedurante la operación de conformación por estirado o doblado por estirado por el que el producto se trabajaplásticamente en frío, al menos en una etapa, en una o más direcciones, en combinación con la aleación que mantiene una buena ductilidad durante la operación de conformación por estirado, con una temperatura adaptada allímite de elasticidad del producto final deseado y, al mismo tiempo, a un grado de deformación adaptado al límite deelasticidad del producto final también deseado. Si uno tiene un grado de deformación bajo o no tan alto, y se deseauna mayor elasticidad, esto puede compensarse usando una temperatura más baja, es decir, enfriando la piezametálica de trabajo antes, durante o después de la operación, enfriando toda o parte de la herramienta de conformación por estirado o doblado por estirado, o mediante una combinación de estos criterios durante la operación de trabajo. Si uno tiene un elevado grado de deformación, puede obtenerse un endurecimiento por deformación en el que se permite que la pieza de trabajo y/o la herramienta mantengan una temperatura más alta. La invención se describe con más detalle a continuación con la ayuda de un ejemplo de una realización.En un ejemplo de realización preferente de la invención el producto de chapa conformada por estirado o doblada por estirado, fabricado de acuerdo con la invención, está constituido por una pieza de trabajo de hierro, que se haaleado con cromo, níquel y carbono en proporciones predeterminadas. En el ejemplo elegido, el hierro se ha aleadocon 17% Cr, 7% Ni y 0,1% C, o aleaciones muy próximas a éstas, y la temperatura de la pieza de trabajo antes y/odurante la operación de fabricación se ha mantenido o se mantiene en un nivel controlado, con lo que se consigueun endurecimiento por deformación fuerte pero controlado durante la operación de conformación por estirado o doblado por estirado, cuando tiene lugar el trabajado plástico en frío de la pieza de trabajo, en combinación con elmantenimiento de una buena ductilidad de la aleación. Además, la temperatura del producto de chapa finalmenteconformado por estirado o doblado por estirado puede controlarse directamente después de la propia operación detrabajo. La pieza de trabajo de metal aleado que forma la pieza inicial de trabajo de acuerdo con la invención, puedeformarse o trabajarse plásticamente en frío, en máquinas tradicionales, pero usando herramientas modificadas para conformación por estirado o doblado por estirado, con el fin de incrementar su límite de elasticidad de un límite deelasticidad original bajo de aproximadamente 300 MPa a un producto final que completa o parcialmente obtenga unlímite de elasticidad superior a 700 MPa. El método también funciona en el caso de que, por ejemplo, se comience con un límite de elasticidad medio alto, esdecir, 700 MPa, hasta uno más alto, es decir, 1000 MPa o más alto. Se consigue un endurecimiento por deformación más fuerte durante todos los ejemplos descritos anteriormente si laoperación de conformación o doblado se hace en dos o en varias etapas.

2

Claims (7)

1. REIVINDICACIONES

   5 10 15 20 25 30 35 40

   1. Un método para fabricar un producto de chapa de acero, de elasticidad ultra-alta, en el que la pieza inicialde trabajo usada está constituida por una pieza de trabajo metálica de hierro, aleada con 17% de cromo, 7% de níquel y 0,1% de carbono, o aleaciones muy próximas a estas, en el que la pieza de trabajo inicial es total o parcialmente plástica, y podría trabajarse mediante conformación por estirado o doblado por estirado a una temperatura predeterminada y/o grado de deformación, que determina y es determinante para el límite de elasticidaddel producto final al proporcionar un fuerte endurecimiento por deformación, que da al producto final una fuerza total

   o parcialmente varias veces mayor, o un límite de elasticidad superior, en comparación con el límite de elasticidad dela pieza inicial de trabajo, en el que el límite de elasticidad original bajo es aproximadamente 300 MPa y el límite de elasticidad alto es más de 700 MPa o el límite de elasticidad original medio alto de 700 MPa y el nivel más alto esaproximadamente 100 MPa o superior, simultáneamente cuando la temperatura a la que la pieza de trabajo se haenrollado completamente o parcialmente, o la temperatura que se mantiene totalmente o parcialmente durante laoperación de conformación es -196ºC <= T <= 70ºC al obtener un aumento controlado de resistencia, independientemente del grado de la deformación.

2. 2.

   Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la pieza de trabajo aleada está formada en máquinas tradicionales para conformación por estirado y doblado por estirado, pero con ayuda de unaherramienta modificada para tener una deformación adaptada de dicha pieza de trabajo metálica, con el fin deincrementar su límite de elasticidad desde un límite de elasticidad originalmente bajo hasta un producto final quecompletamente o parcialmente obtenga un límite de elasticidad alto.

3. 3.

   Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que la pieza de trabajo aleada estáformada en máquinas tradicionales para conformación por estirado y doblado por estirado que, con ayuda de unaherramienta modificada, que parcialmente regula la temperatura para tener una temperatura adaptada en relacióncon la deformación que tiene lugar durante la operación de conformación por estirado o doblado por estirada, con elfin de incrementar su límite de elasticidad desde un límite de elasticidad originalmente bajo hasta un producto final que completamente o parcialmente obtenga un límite de elasticidad alto.

4. 4.

   Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que la conformación por estirado o doblado por estirado se hace en dos o varias etapas, de modo que se consigue unendurecimiento por deformación más fuerte.

5. 5.

   Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes caracterizado por que la pieza inicial de trabajo se enfría completamente o parcialmente o se mantiene a una temperatura controlada antes y durante la operación de conformación para obtener una resistencia alta y controlada, independientemente del gradode la deformación durante la operación de conformación.

6. 6.

   Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el producto de chapa final se enfría totalmente o parcialmente o se mantiene a una temperatura controlada obteniendo una mayor resistencia controlada, independientemente del grado de la deformación durante la operación de conformación.

7. 7.

   Un método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la temperatura, a la que el productofinal se enfría completa o parcialmente, o la temperatura que se mantiene después de la operación de conformaciónes 196ºC <= T <= 70ºC.