ES2553147T5 - Cizalla para cizallar productos laminados y proceso de producción asociado - Google Patents
Cizalla para cizallar productos laminados y proceso de producción asociado Download PDFInfo
- Publication number
- ES2553147T5 ES2553147T5 ES11776131T ES11776131T ES2553147T5 ES 2553147 T5 ES2553147 T5 ES 2553147T5 ES 11776131 T ES11776131 T ES 11776131T ES 11776131 T ES11776131 T ES 11776131T ES 2553147 T5 ES2553147 T5 ES 2553147T5
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- shear
- ingot
- steel
- blade
- tempering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 238000010008 shearing Methods 0.000 title description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 48
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 48
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 26
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 23
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 7
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 14
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 12
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 12
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- ZLANVVMKMCTKMT-UHFFFAOYSA-N methanidylidynevanadium(1+) Chemical class [V+]#[C-] ZLANVVMKMCTKMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 molybdenum carbides Chemical class 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
- B21B15/0007—Cutting or shearing the product
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D35/00—Tools for shearing machines or shearing devices; Holders or chucks for shearing tools
- B23D35/001—Tools for shearing machines or shearing devices; Holders or chucks for shearing tools cutting members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K23/00—Making other articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/22—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for drills; for milling cutters; for machine cutting tools
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Details Of Cutting Devices (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Accessories And Tools For Shearing Machines (AREA)
Description
DESCRIPCIÓN
Cizalla para cizallar productos laminados y proceso de producción asociado
Campo de la invención
[0001]La presente invención se refiere a un proceso de producción para producir una hoja de la cizalla para el tren de laminado.
Técnica anterior
[0002]Actualmente, para cizallar productos laminados largos en un intervalo de temperatura intermedia, es decir, clasificable por encima de la temperatura de cizalladura en frío (por tanto por encima de 150 °C) y al mismo tiempo por debajo de la temperatura de cizalladura en caliente (es decir por debajo de 800 °C), en particular con la superficie del producto laminado tendiendo hacia el límite inferior del intervalo de temperatura y su interior tendiendo hacia el límite superior, se usan diversos tipos de aceros para herramienta para preparar hojas de las cizallas que, sin embargo, no son suficientemente robustas y, por tanto, constituyen el eslabón débil desde el punto de vista del rendimiento de la cadena compuesta de varias cizallas presentes en un tren de laminado. Este eslabón débil necesita paradas frecuentes del tren de laminado simplemente para sustituir las hojas de las cizallas en cuestión, lo que implica costes de mantenimiento extra apreciables y pérdida de producción en todos los casos cuando esto ocurre fuera de las paradas programadas.
[0003]Además, es importante tener en cuenta que en el intervalo de temperatura de 150-800 °C la propia variación de temperatura provoca una variación notable de la Carga Unitaria Máxima (MPa) del material cizallado y, en consecuencia, de la velocidad de desgaste de la propia hoja como una función de su dureza así como una variación notable de la energía transmitida a través de la misma para realizar la cizalladura.
[0004]Actualmente, en los trenes de laminado, las cizallas para cizallar a temperaturas intermedias aguas abajo de la Caja de Templado y Revenido (QTB), adecuadas para realizar el tratamiento de templado y revenido del material laminado y localizadas aguas arriba de la placa de enfriamiento, prevén:
- el uso de hojas fabricadas de aceros para herramienta para cizalladura en frío, que mediante un tratamiento térmico con revenido a aproximadamente el pico de dureza secundario (hágase referencia a los diagramas de revenido para el acero) hace posible obtener la tenacidad máxima del material a expensas de una pérdida de dureza relativamente pequeña y una pérdida consecuente de resistencia al desgaste. Estas hojas, a pesar del revenido alrededor del pico secundario, presentan alta resistencia al desgaste pero son incapaces de soportar el choque térmico y, cuando se usan en los intervalos de menor temperatura, su tenacidad a menudo resulta insuficiente para realizar la cizalladura, en particular de espesores más sustanciales. Esto afecta y conduce a la formación de grietas superficiales profundas, que comprometen adicionalmente el uso de la hoja y provocan la rotura de la misma;
- o el uso de hojas fabricadas de aceros para herramienta para cizalladura en caliente, que después de experimentar el tratamiento térmico convencional previsto para esta categoría muestran alta tenacidad, suficiente incluso para realizar cizalladura en frío de espesores sustanciales y buena resistencia al choque térmico pero, a la inversa, poseen una menor resistencia al desgaste que los aceros mencionados anteriormente y son demasiado blandas y, por tanto, susceptibles de marcado por la barra cizallada.
[0005]Las diferencias entre los dos tipos de hojas mencionadas anteriormente se deben a las diferentes concentraciones de carbono y cromo que, en el caso de aceros para herramienta para cizalladura en frío, son mayores y, por tanto, hacen posible obtener, después del tratamiento térmico cerca del pico de dureza secundario, mayores valores de dureza y resistencia al desgaste. En segundo lugar, las mayores concentraciones de molibdeno, combinadas con una disminución en la concentración de carbono, hacen posible que las hojas fabricadas de aceros para herramienta para procesamiento en caliente consigan mayores tenacidades y una resistencia al calor mejorada. El documento US 3295 401 A desvela una cizalla adecuada para trenes de laminado con una hoja fabricada de acero que comprende: carbono entre 1,6 % y 1,8 %, silicio hasta 1 %, manganeso hasta 1 %, cromo entre 11 % y 14 %, molibdeno hasta 1,5 %, vanadio entre 1,5 % y 2,8 %.
[0006]En conclusión, puede decirse que, desde el punto de vista operativo, el uso de aceros para herramienta para cizalladura en frío, incluso aunque presenten una buena resistencia al desgaste, requiere una sustitución prematura de la hoja debido a las grietas que se forman en el borde de corte de la propia hoja, aunque el uso de aceros para herramienta para cizalladura en caliente, incluso aunque estén caracterizados por una tenacidad y resistencia al choque térmico satisfactorias, conduce a marcas en las superficies de corte de la hoja y un rápido deslustrado del borde de corte causado por la baja dureza y, por tanto, un rápido desgaste. Además, el uso de hojas fabricadas de aceros para herramienta para cizalladura en frío no permite el enfriamiento de la propia hoja cuando dicho enfriamiento está previsto.
[0007]Por tanto, hay una necesidad de una cizalla que haga posible superar los inconvenientes mencionados anteriormente.
Sumario de la invención
[0008]La presente invención es un proceso de producción de la hoja de una cizalla de acuerdo con la reivindicación 1.
[0009]El proceso de la invención permite las siguientes ventajas:
- aumento durante la vida útil de las hojas o cuchillas en un factor de aproximadamente 5 en una barra de diámetro pequeño (aproximadamente 16 mm) y en un factor de aproximadamente 2,5 en una barra de diámetro grande (de aproximadamente 25 mm a 32 mm);
- reducción en el número de paradas del tren de laminado para cambiar la hoja y, de esta manera, reducción en los costes relativos para las pérdidas de producción, sustitución de la hoja, etc. Después de una investigación larga y concienzuda, el material usado para fabricar las hojas de la cizalla tiene un contenido de carbono similar al de los aceros para herramienta para cizalladura en frío (aproximadamente 0,5 %), actualmente usados en cizallas para tren de laminado, junto con las siguientes cantidades y características de los elementos de aleación típicos de aceros para herramienta para cizalladura en caliente:
- una cantidad reducida de manganeso (Mn menor de 0,5 %) respecto a los aceros para cizalladura en frío, para aumentar la dureza después del templado a expensas de una reducción en la elasticidad del material;
- cantidad reducida de silicio (Si menor de 0,3 %) respecto a aceros para cizalladura en frío, para reducir la disminución en la resistencia al desgaste y elasticidad;
- cantidades de cromo (Cr aproximadamente 5 %) iguales a aquellas usadas actualmente en aceros para aplicación en hojas de cizalla para mantener la tenacidad adecuada;
- aumento de la cantidad de molibdeno (Mo mayor de o igual a 2,0 %) respecto a aceros para cizalladura en frío, con el fin de facilitar la formación de carburos de molibdeno, aumentar la resistencia al desgaste, propiedades mecánicas y resistencia al calor;
- presencia de vanadio (V aproximadamente 0,55 %) que ventajosamente promueve la formación de carburos de vanadio que son muy finos y extremadamente duros (aproximadamente 2000 HV), que mejora adicionalmente la resistencia al desgaste y refina la microestructura, de manera que el borde de corte puede mantenerse afilado más tiempo.
Breve descripción de los dibujos
[0010]Otras características y ventajas de la invención quedarán más claras a partir de la descripción detallada de una forma de realización preferida, aunque no exclusiva, de un proceso ilustrado como un ejemplo no limitante, con ayuda de las hojas de dibujos adjuntas, en las que:
La Figura 1 muestra una imagen de la microestructura superficial de una hoja de cizalla producida mediante el proceso de la presente invención;
La Figura 2 muestra una imagen de la microestructura correspondiente de la zona más interna del espesor de una hoja de cizalla producida mediante el proceso de la presente invención.
Descripción detallada de una realización preferida de la invención
[0011]Una hoja de cizalla producida mediante el proceso de la presente invención está fabricada de un acero que tiene la siguiente composición química, en porcentaje de masa:
siendo el resto hierro e impurezas inevitables.
[0012]El proceso de producción de una hoja o cuchilla de dicha cizalla, fabricada del acero mencionado anteriormente, comprende ventajosamente las siguientes etapas:
- fundir una carga metálica que tiene la composición mencionada anteriormente y verter el material fundido en un molde para lingote, seguido de solidificación del material fundido, formando un primer lingote;
- Refusión de Electroescoria (ESR) de dicho primer lingote, mediante un molde para lingote móvil, con el fin de retirar la escoria y aumentar adicionalmente la uniformidad de la microestructura de un segundo lingote recién solidificado;
- laminar dicho segundo lingote para obtener una preforma a partir de la cual se fabrica la hoja que tiene una forma predeterminada, con un espesor menor de o igual a aproximadamente 60 mm;
- un ciclo de templado que consiste en calentar la hoja hasta la temperatura de austenización del acero, aproximadamente 1035-1055 °C, mediante dos etapas de precalentamiento a temperaturas intermedias respectivamente iguales a 590-610 °C y 840-860 °C, y enfriamiento posterior al vacío hasta temperatura ambiente a una velocidad de enfriamiento entre 10 y 12 °C/s;
- tres ciclos de revenido a temperaturas entre 510 °C y 550 °C, que dan una microestructura compuesta enteramente de martensita revenida y que tiene una dureza de 56-58 HRC.
[0013]Las Figuras 1 y 2 muestran una imagen de la microestructura de la hoja de cizalla, respectivamente en la superficie y en la zona más interna o núcleo de la hoja. Puede verse que las dos imágenes son extremadamente similares: esto significa que ha habido una penetración completa del templado, tanto en la superficie como en profundidad. El espesor de las hojas de la cizalla es menor que o igual a aproximadamente 60 mm.
[0014]El acero seleccionado tiene características de tenacidad mejores que las empleadas actualmente en el campo de las hojas de cizalla para su uso en trenes de laminado, en la salida de la máquina de templado y revenido para productos laminados cuando esta última tiene temperaturas entre 150 y 800 °C.
Resultados experimentales
[0015]La cizalla se dispuso y accionó en la salida de los productos laminados desde la máquina de templado y revenido, proporcionada en el tren de laminado, cuando dichos productos tenían temperaturas entre 150 y 800 °C. La cizalla se dispone ventajosamente aguas abajo de dicha máquina de templado y revenido y aguas arriba de la placa o lecho de enfriamiento. En una variante particular, la cizalla está dispuesta inmediatamente aguas abajo de la máquina de templado y revenido sin dispositivos intermedios adicionales entre dicha máquina de templado y revenido y dicha cizalla.
[0016]La cizalla proporciona resultados extremadamente sorprendentes, más allá de lo estimado en la etapa de investigación y desarrollo.
EJEMPLO 1
[0017]Para fabricar las hojas de la cizalla, se seleccionó un primer acero que tenía la siguiente composición química preferida, en porcentaje en masa,
siendo el resto hierro e impurezas inevitables. El acero mencionado anteriormente se sometió a un proceso que comprende las siguientes etapas:
- fundir una carga metálica que tiene la composición mencionada anteriormente y verter el material fundido en un molde para lingote, seguido de solidificación del material fundido, formando un primer lingote;
- Refusión de Electroescoria de dicho primer lingote, usando un molde para lingote móvil, con el fin de retirar la escoria y aumentar adicionalmente la uniformidad de la microestructura de un segundo lingote recién solidificado; - laminar dicho segundo lingote para obtener una preforma de hoja que tiene un espesor máximo igual a aproximadamente 60 mm;
- un ciclo de templado que consiste en calentar la hoja hasta la temperatura de austenización del acero igual a 1050 °C, mediante dos etapas de precalentamiento a temperaturas intermedias respectivamente iguales a 600 °C y 850 °C, y posteriormente enfriamiento al vacío hasta temperatura ambiente, con una presión de N<2>igual a 3,5 bar para conseguir una velocidad de enfriamiento promedio entre 10 y 12 °C/s;
- tres ciclos de revenido sucesivos respectivamente a temperaturas iguales a 550 °C, 550 °C y 530 °C, que permiten obtener una microestructura compuesta enteramente de martensita revenida y que tienen una dureza de 57,1 HRC.
[0018]Una cizalla provista de hojas fabricadas a partir de este acero específico se usó para cizallar barras laminadas redondas, cuando las mismas salieron de la máquina de templado y revenido proporcionada en el tren de laminado, estando dichas barras a una temperatura de aproximadamente 620 °C.
[0019]Los resultados respecto al número de cizalladuras, realizados antes de que la sustitución de la hoja se hiciera necesaria, se dan en la tabla a continuación respecto al diámetro significativo de las barras laminadas (en milímetros) y en comparación con el número de cizalladuras realizadas con una hoja fabricada de acero X50CrVMo5-1, perteneciente a la familia de aceros para herramienta para cizalladura en frío y usada típicamente en cizallas para tren de laminado.
EJEMPLO 2
[0020]Para fabricar las hojas de la cizalla, se seleccionó un segundo acero que tenía la siguiente composición química preferida, en porcentaje en masa,
siendo el resto hierro e impurezas inevitables. El acero mencionado anteriormente se sometió a un proceso que comprende las siguientes etapas:
- fundir una carga metálica que tiene la composición mencionada anteriormente y verter el material fundido en un molde para lingote, seguido de solidificación del material fundido, formando un primer lingote;
- Refusión de Electroescoria de dicho primer lingote, usando un molde para lingote móvil, con el fin de retirar la escoria y aumentar adicionalmente la uniformidad de la microestructura de un segundo lingote recién solidificado; - laminar dicho segundo lingote para obtener una preforma de hoja que tiene un espesor máximo igual a aproximadamente 60 mm;
- un ciclo de templado que consiste en calentar la hoja hasta la temperatura de austenización del acero igual a 1035 °C, mediante dos etapas de precalentamiento a temperaturas intermedias respectivamente iguales a 610 °C y 860 °C y posteriormente enfriamiento al vacío hasta temperatura ambiente con una presión de N<2>igual a 3,5 bar para conseguir una velocidad de enfriamiento promedio entre 10 y 12 °C/s;
- tres ciclos de revenido sucesivos respectivamente a temperaturas iguales a 540 °C, 540 °C y 510 °C, que permiten obtener una microestructura compuesta enteramente de martensita revenida y que tienen una dureza de 56,6 HRC.
[0021]Se usó una cizalla provista de hojas fabricadas a partir de este acero específico para cizallar barras laminadas redondas, cuando las mismas salieron de la máquina de templado y revenido proporcionada en el tren de laminado, estando dichas barras a una temperatura de aproximadamente 600-650 °C. Los resultados relacionados con el número de cizalladuras, realizadas antes de que la sustitución de la hoja fuera necesaria, se dan en la siguiente tabla respecto al diámetro significativo de las barras laminadas (en milímetros) y en comparación con el número de cizalladuras realizadas con una hoja fabricada de acero X50CrVMo5-1, perteneciente a la familia de aceros para herramienta para cizalladura en frío y usada típicamente en cizallas para tren de laminado.
EJEMPLO 3
[0022]Para fabricar las hojas de la cizalla, se seleccionó un tercer acero que tenía la siguiente composición química preferida, en porcentaje en masa,
siendo el resto hierro e impurezas inevitables. El acero mencionado anteriormente se sometió a un proceso que comprende las siguientes etapas:
- fundir una carga metálica que tiene la composición mencionada anteriormente y verter el material fundido en un molde para lingote, seguido de solidificación del material fundido, formando un primer lingote;
- Refusión de Electroescoria de dicho primer lingote, usando un molde para lingote móvil, con el fin de retirar la escoria y aumentar adicionalmente la uniformidad de la microestructura de un segundo lingote recién solidificado; - laminar dicho segundo lingote para obtener una preforma de hoja que tiene un espesor máximo igual a aproximadamente 60 mm;
- un ciclo de templado que consiste en calentar la hoja a la temperatura de austenización del acero igual a 1040 °C, mediante dos etapas de precalentamiento a temperaturas intermedias respectivamente iguales a 610 °C y 860 °C y posterior enfriamiento al vacío hasta temperatura ambiente con una presión de N<2>igual a 3,5 bar para conseguir una velocidad de enfriamiento promedio entre 10 y 12 °C/s;
- tres ciclos de revenido sucesivos respectivamente a temperaturas iguales a 540 °C, 540 °C y 510 °C, que permiten obtener una microestructura compuesta enteramente de martensita revenida y que tiene una dureza de 56,3 HRC.
[0023]Se usó una cizalla provista de hojas fabricadas a partir de este acero específico para cizallar barras laminadas redondas, cuando las mismas salieron de la máquina de templado y revenido proporcionada en el tren de laminado, estando dichas barras a una temperatura de aproximadamente 600-650 °C. Los resultados relacionados con el número de cizalladuras, realizadas antes de que la sustitución de la hoja se hiciera necesaria, se dan en la tabla a continuación en relación con el diámetro significativo de las barras laminadas (en milímetros) y en comparación con el número de cizalladuras realizadas con una hoja fabricada de acero X50CrVMo5-1, perteneciente a la familia de aceros para herramienta para cizalladura en frío y típicamente usado en cizallas para tren de laminado.
[0024]Basándose en los ejemplos 1-3 anteriores, al realizar un análisis cuantitativo que tiene en cuenta la reducción en el coste para el cambio de la hoja y la diferencia de precio de dichas hojas respecto a las soluciones usadas actualmente, se observa que para los diámetros de 30 y 25 mm hay un ahorro del 50-55 %, mientras que para el diámetro de 16 mm este ahorro es cuantificable en el orden del 60-65%. Esta evaluación no tiene en cuenta la pérdida de producción debido al cambio de hoja fuera de las paradas programadas, que también puede cuantificarse en varios cientos de miles de euros.
EJEMPLO 4
[0025]Para fabricar las hojas de la cizalla, se seleccionó un cuarto acero que tenía la siguiente composición química preferida, en porcentaje en masa,
siendo el resto hierro e impurezas inevitables. El acero mencionado anteriormente se sometió a un proceso que comprendía las siguientes etapas:
- fundir una carga metálica que tenía la composición mencionada anteriormente y verter el material fundido en un molde para lingote, seguido de solidificación del material fundido, formando un primer lingote;
- Refusión de Electroescoria de dicho primer lingote, usando un molde para lingote móvil, con el fin de retirar la escoria y aumentar adicionalmente la uniformidad de la microestructura de un segundo lingote recién solidificado; - laminar dicho segundo lingote para obtener una preforma de hoja que tenga un espesor máximo igual a aproximadamente 40 mm;
- un ciclo de templado que consiste en calentar la hoja hasta la temperatura de austenización del acero igual a 1040 °C, mediante dos etapas de precalentamiento a temperaturas intermedias respectivamente iguales a 610 °C y 860 °C y posterior enfriamiento al vacío hasta temperatura ambiente con una presión de N<2>igual a 3,6 bar para conseguir una velocidad de enfriamiento promedio entre 10 y 12 °C/s;
- tres ciclos de revenido sucesivos respectivamente a temperaturas iguales a 530 °C, 530 °C y 510 °C, que permiten obtener una microestructura compuesta enteramente de martensita revenida y que tiene una dureza de 57,0 HRC.
[0026]Se usó una cizalla provista de hojas fabricadas de este acero específico para cizallar barras laminadas redondas, cuando las mismas salieron de la máquina de templado y revenido proporcionada en el tren de laminado, estando dichas barras a una temperatura de aproximadamente 600-650 °C. Los resultados relacionados con el número de toneladas de barras cizalladas, antes de que la sustitución de la hoja se hiciera necesaria, se dan en la tabla a continuación respecto al diámetro significativo de las barras laminadas (en milímetros) y se comparan con el número de toneladas de barras cizalladas con una hoja fabricada de acero 40NiCrMoV16, que pertenece a la familia de los aceros para herramienta para cizalladura en caliente.
[0027]Basándose en los ejemplos anteriores, al realizar un análisis cuantitativo que tiene en cuenta la reducción en costes para el cambio de la hoja y la diferencia de precio de dichas hojas respecto a las soluciones usadas actualmente, debe observarse que para los diámetros de 12-14 mm el ahorro es cuantificable del orden del 60-65 %. Esta evaluación no tiene en cuenta las pérdidas de producción debido al cambio de la hoja fuera de las paradas programadas, que también puede cuantificarse en varios cientos de miles de euros.
Claims (1)
1. Un proceso de producción para producir una hoja de la cizalla para el tren de laminado fabricada de acero cuya composición química, en porcentaje en masa, consiste en 0,45^0,55% de carbono, 0,10^0,30% de silicio, 0,20^0,50 % de manganeso, 4,00^5,50 % de cromo, 2,00^3,00 % de molibdeno, 0,45^0,65 % de vanadio y siendo el resto hierro e impurezas inevitables y cuya microestructura está compuesta de martensita revenida, el proceso comprende las siguientes etapas:
- proporcionar un primer lingote de acero cuya composición química, en porcentaje en masa, consiste en 0,45^0,55% de carbono, 0,10^0,30% de silicio, 0,20^0,50% de manganeso, 4,00^5,50% de cromo, 2,00-^3,00 % de molibdeno, 0,45^0,65 % de vanadio y siendo el resto hierro e impurezas inevitables;
- proporcionar refusión de electroescoria de dicho primer lingote y obtener un segundo lingote recién solidificado;
- proporcionar laminado de dicho segundo lingote hasta obtener una preforma de la hoja que tenga una forma predeterminada;
- proporcionar un ciclo de templado que consiste en calentar la hoja hasta la temperatura de austenización del acero, comprendida entre 1035 °C y 1055 °C, mediante dos etapas de precalentamiento a temperaturas intermedias respectivamente iguales a 590-610 °C y 840-860 °C, y después enfriar la hoja al vacío hasta temperatura ambiente;
- proporcionar tres ciclos de revenido a temperaturas entre 510 °C y 550 °C.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITMI2010A001798A IT1401998B1 (it) | 2010-09-30 | 2010-09-30 | Cesoia di taglio di prodotti laminati e relativo processo di produzione |
| ITMI20101798 | 2010-09-30 | ||
| PCT/EP2011/066974 WO2012041954A1 (en) | 2010-09-30 | 2011-09-29 | Shear for shearing rolled products and associated production process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2553147T3 ES2553147T3 (es) | 2015-12-04 |
| ES2553147T5 true ES2553147T5 (es) | 2024-05-07 |
Family
ID=43738986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES11776131T Active ES2553147T5 (es) | 2010-09-30 | 2011-09-29 | Cizalla para cizallar productos laminados y proceso de producción asociado |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9221086B2 (es) |
| EP (1) | EP2621653B2 (es) |
| JP (1) | JP5587505B2 (es) |
| CN (1) | CN103180075B (es) |
| ES (1) | ES2553147T5 (es) |
| IT (1) | IT1401998B1 (es) |
| PL (1) | PL2621653T5 (es) |
| RU (1) | RU2547373C2 (es) |
| SI (1) | SI2621653T2 (es) |
| WO (1) | WO2012041954A1 (es) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104741693B (zh) * | 2013-09-04 | 2017-04-26 | 马鞍山市恒利达机械刀片有限公司 | 一种摆式凹凸剪刀片 |
| CN106862649B (zh) * | 2017-03-30 | 2018-08-28 | 安徽锋利锐刀片制造有限公司 | 一种高精度圆盘滚剪刀片及其制造方法 |
| CN109321715A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-02-12 | 马鞍山市申力特重工机械股份有限公司 | 一种高红硬性耐磨滚式热轧刀片 |
| CN114473371B (zh) * | 2021-12-22 | 2023-05-23 | 马鞍山市申力特重工机械股份有限公司 | 一种剪切机上刀片材料的制备方法及剪切测试设备 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3295401A (en) * | 1963-12-19 | 1967-01-03 | American Shear Knife Company | Alloy steel shearing knives |
| US4036640A (en) * | 1977-01-06 | 1977-07-19 | Carpenter Technology Corporation | Alloy steel |
| DE3534127A1 (de) * | 1985-09-25 | 1987-04-02 | Mecapec Sa | Verfahren und vorrichtung zum abtrennen von profilwerkstoff |
| SU1348089A1 (ru) * | 1986-03-07 | 1987-10-30 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Летучие ножницы |
| DE4321433C1 (de) | 1993-06-28 | 1994-12-08 | Thyssen Stahl Ag | Verwendung eines Warmarbeitsstahls |
| JP3461041B2 (ja) | 1994-09-13 | 2003-10-27 | 日立金属株式会社 | 鋼板の剪断用刃物 |
| SE511758C2 (sv) | 1998-03-27 | 1999-11-22 | Uddeholm Tooling Ab | Stålmaterial för varmarbetsverktyg |
| US6478898B1 (en) * | 1999-09-22 | 2002-11-12 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method of producing tool steels |
| CN1351188A (zh) | 2000-10-30 | 2002-05-29 | 安徽省当涂冶金机械备件厂 | 刀片专用钢及刀片的生产方法 |
| AT410447B (de) | 2001-10-03 | 2003-04-25 | Boehler Edelstahl | Warmarbeitsstahlgegenstand |
| JP4624783B2 (ja) | 2002-06-13 | 2011-02-02 | ウッデホルムス アーベー | 鋼及びこの鋼でつくられたプラスチック物質用の成型工具 |
| SI1511873T1 (sl) * | 2002-06-13 | 2011-12-30 | Uddeholms Ab | Jeklo za delo v hladnem in orodje za delo v hladnem |
| RU2293629C1 (ru) * | 2005-05-30 | 2007-02-20 | Липецкий Государственный Технический Университет (Лгту) | Нож для измельчения кромки проката |
| BRPI0601679B1 (pt) * | 2006-04-24 | 2014-11-11 | Villares Metals Sa | Aço rápido para lâminas de serra |
| CN101144140A (zh) * | 2006-09-15 | 2008-03-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种飞剪刀片及其制造方法 |
| CN100507060C (zh) * | 2006-11-10 | 2009-07-01 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种圆盘剪刀片的制造方法及圆盘剪刀片 |
| CN100462469C (zh) * | 2006-12-11 | 2009-02-18 | 马鞍山市金海冶金机械制造有限公司 | 一种用于剪切中厚板的冷热剪刃钢 |
-
2010
- 2010-09-30 IT ITMI2010A001798A patent/IT1401998B1/it active
-
2011
- 2011-09-29 US US13/825,299 patent/US9221086B2/en active Active
- 2011-09-29 SI SI201130671T patent/SI2621653T2/sl unknown
- 2011-09-29 JP JP2013526513A patent/JP5587505B2/ja active Active
- 2011-09-29 ES ES11776131T patent/ES2553147T5/es active Active
- 2011-09-29 WO PCT/EP2011/066974 patent/WO2012041954A1/en active Application Filing
- 2011-09-29 PL PL11776131.2T patent/PL2621653T5/pl unknown
- 2011-09-29 CN CN201180043589.8A patent/CN103180075B/zh active Active
- 2011-09-29 RU RU2013119899/02A patent/RU2547373C2/ru active
- 2011-09-29 EP EP11776131.2A patent/EP2621653B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013119899A (ru) | 2014-11-10 |
| JP2013536761A (ja) | 2013-09-26 |
| PL2621653T5 (pl) | 2024-01-29 |
| IT1401998B1 (it) | 2013-08-28 |
| US20130186159A1 (en) | 2013-07-25 |
| ES2553147T3 (es) | 2015-12-04 |
| EP2621653B2 (en) | 2023-10-25 |
| EP2621653B1 (en) | 2015-09-09 |
| SI2621653T2 (sl) | 2024-03-29 |
| CN103180075A (zh) | 2013-06-26 |
| ITMI20101798A1 (it) | 2012-03-31 |
| EP2621653A1 (en) | 2013-08-07 |
| RU2547373C2 (ru) | 2015-04-10 |
| JP5587505B2 (ja) | 2014-09-10 |
| US9221086B2 (en) | 2015-12-29 |
| CN103180075B (zh) | 2015-06-24 |
| SI2621653T1 (sl) | 2016-05-31 |
| PL2621653T3 (pl) | 2016-04-29 |
| WO2012041954A1 (en) | 2012-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103397267B (zh) | 轧制锂电池保护板用冷轧辊及其制造方法 | |
| BR112013000264B1 (pt) | Aço inoxidável austeno-ferrítico, processo de fabricação de uma chapa, de uma cinta ou de uma bobina laminada a quente em aço, processo de fabricação de uma barra ou de um fio laminado a quente em aço, processo de fabricação de um perfilado em aço e processo de fabricação de uma peça forjada em aço | |
| CN102127675B (zh) | 高效率低能耗高质量的钢板温成形零件的生产方法 | |
| AR046511A1 (es) | Chapas laminadas en caliente y frio de acero austenítico y sus procedimientos de fabricacion. | |
| MX345374B (es) | Método para producir un producto plano de acero laminado en caliente. | |
| RU2014142690A (ru) | Улучшаемая сталь без окалины, способ изготовления детали без окалины из этой стали и способ получения горячекатаной полосы из стали | |
| JP2007169679A (ja) | スポット溶接部の接合強度および熱間成形性に優れた熱間成形用鋼板並びに熱間成形品 | |
| ES2553147T5 (es) | Cizalla para cizallar productos laminados y proceso de producción asociado | |
| CN103827339B (zh) | 刀具用不锈钢及其制造方法 | |
| WO2011081331A3 (ko) | 쌍롤식 박판 주조공정에 의해 제조된 마르텐사이트계 스테인리스강 및 그 제조방법 | |
| CN107641683B (zh) | 一种连铸连轧淬冷工艺设计的方法 | |
| CN100366779C (zh) | 一种石材切割锯片钢及其制造方法 | |
| CN101372734A (zh) | 一种马氏体不锈钢及其制造方法 | |
| JP2014524979A (ja) | 鋼板ブランクを熱成形及び焼入れする方法 | |
| CN103993233B (zh) | 一种高寿命压铸模具钢及制造铝镁压铸模的工艺方法 | |
| CN102766802A (zh) | 一种低温高镍钢板及其制造方法 | |
| CN101988142A (zh) | 一种模具热处理两液淬火工艺 | |
| US20150174648A1 (en) | Method of Manufacturing Thin Martensitic Stainless Steel Sheet Using Strip Caster with Twin Rolls and Thin Martensitic Stainless Steel Sheet Manufactured by the Same | |
| CN104160053A (zh) | 碳工具钢钢带 | |
| CN105441809A (zh) | 一种超硬高速钢及其制备方法 | |
| JP5316242B2 (ja) | 熱処理用鋼材 | |
| CN107385176A (zh) | 一种预硬型塑料模具钢板芯部残余奥氏体分解方法 | |
| CN104694826A (zh) | 一种新型5CrW2SiBAlN耐冲击工具钢 | |
| CN102284485A (zh) | 一种无缝钢管制造工艺 | |
| JP5316058B2 (ja) | 熱処理用鋼材 |