ES2906260T3 - Procedimiento de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo de acero para neumático - Google Patents

Procedimiento de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo de acero para neumático Download PDF

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Elisabeth Faucheux
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Abstract

Procedimiento de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo (F) de acero para neumático, caracterizado por que comprende una transformación (C2, C3) de la microestructura del acero, y en el que se reduce la temperatura de una parte del elemento de refuerzo (F) durante la transformación (C2, C3) de la microestructura del acero simultáneamente: - extrayendo calorías de la parte del elemento de refuerzo (F), y - aportando calorías a la parte del elemento de refuerzo (F).

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo de acero para neumático
La invención se refiere a un procedimiento de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo de acero para neumático.
Se conoce por el estado de la técnica un procedimiento de fabricación de un elemento de refuerzo de acero para neumático, por ejemplo un alambre de acero.
El procedimiento de fabricación permite fabricar, a partir de un alambre, denominado alambrón, de diámetro inicial comprendido entre 4,5 y 7,5 mm, un alambre utilizable para el refuerzo de capas de neumático de diámetro comprendido entre 0,08 mm y 0,50 mm.
En primer lugar, se trefila, por ejemplo en medio seco, el alambrón de microestructura predominantemente perlítica, a fin de reducir su diámetro inicial hasta un diámetro intermedio, por ejemplo igual a 1,3 mm. Al final de esta etapa de trefilado, el acero del alambre presenta una microestructura que comprende varias fases mezcladas.
Después, se trata térmicamente el alambre de diámetro intermedio a fin de modificar la microestructura del acero. En este caso, se regenera la microestructura predominantemente perlítica del acero.
Después de haber revestido el alambre de diámetro intermedio con una capa metálica, se trefila, por ejemplo, en medio húmedo, el alambre de diámetro intermedio revestido a fin de reducir su diámetro hasta un diámetro final, por ejemplo igual a 0,20 mm.
Se conoce por el documento US4767472 un procedimiento de tratamiento térmico del alambre de diámetro intermedio, que comprende tres etapas, e implementado mediante una instalación de tratamiento térmico.
La instalación de tratamiento térmico comprende, en el sentido de desplazamiento del alambre, unos medios aguas arriba de almacenamiento del alambre no tratado, por ejemplo, unas bobinas aguas arriba, un dispositivo de calentamiento, un dispositivo de enfriamiento y unos medios aguas abajo de almacenamiento del alambre tratado, por ejemplo unas bobinas aguas abajo.
Durante una primera etapa, se aumenta la temperatura del alambre más allá de la temperatura de austenización del acero para obtener una microestructura predominantemente austenítica. A este efecto, la instalación de tratamiento térmico comprende un dispositivo de calentamiento del alambre que comprende un horno de gas.
Después, en una segunda etapa, se reduce la temperatura del alambre para obtener una microestructura austenítica metaestable mediante un dispositivo de enfriamiento que comprende un baño de agua. El baño comprende agua líquida pura a una temperatura superior a 80°C en el que se hace desplazar el alambre.
En una tercera etapa realizada aguas abajo del baño, se deja bajar la temperatura de los alambres al aire ambiente o bien en un dispositivo térmicamente aislado. Durante esta exposición al aire ambiente, la microestructura predominantemente austenítica se transforma en una microestructura predominantemente perlítica, o bien se continúa esta transformación iniciada previamente en el baño, pasando a través del rango de transformación perlítica.
Sin embargo, durante la transformación, no es posible controlar con precisión la velocidad de descenso de la temperatura, especialmente a fin de controlar la recalescencia. A fin de resolver este problema, el documento US6228188 propone unos pasos sucesivos del alambre en baños de agua en alternancia con pasos al aire durante la transformación.
Ahora bien, este procedimiento es relativamente tedioso de controlar. En efecto, en función de la velocidad de descenso de la temperatura deseada, se necesita controlar numerosos parámetros tales como la duración de los baños, la longitud de los pasos por aire, la temperatura del agua de los baños, la temperatura del aire ambiente, la velocidad de desplazamiento del alambre. Estos parámetros deben cambiarse cuando la naturaleza del hilo varía, especialmente su diámetro y la composición. Se conoce por el documento EP 0410300 un procedimiento y los dispositivos que permiten tratar térmicamente unos alambres de acero utilizados para reforzar artículos de caucho, por ejemplo cubiertas de neumático.
La invención tiene como objetivo un procedimiento de tratamiento térmico más flexible.
A este efecto, la invención tiene por objeto un procedimiento de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo de acero para neumático, que comprende una transformación de la microestructura del acero y en el que se reduce la temperatura del elemento de refuerzo durante la transformación de la microestructura del acero simultáneamente extrayendo calorías del elemento de refuerzo y aportando calorías al elemento de refuerzo.
El procedimiento según la invención es fácil de controlar. Permite cambiar la naturaleza del elemento de refuerzo sin tener que modificar demasiados parámetros. En efecto, se puede controlar fácilmente el descenso de la temperatura determinando el número de calorías que deben extraerse del elemento de refuerzo. Este número se puede entonces ajustar fácilmente controlando simultáneamente la extracción y el aporte de las calorías, a diferencia del procedimiento del estado de la técnica en el que solo se extraen calorías gracias a los baños y al aire ambiente.
La invención se aplica a cualquier tipo de procedimiento en el que se reduce la temperatura del elemento de refuerzo durante la transformación de la microestructura del acero, y más ventajosamente a un procedimiento de tratamiento térmico con enfriamiento continuo (abreviatura “TTRC”). A diferencia de un procedimiento de tratamiento térmico isotérmico (abreviatura “TTI”) que utiliza un diagrama TTT (tiempo-temperatura-transformación) e incluye uno o varios cambios de velocidad durante la etapa de descenso de la temperatura, un procedimiento de tipo TTRC utiliza un diagrama TRC (transformación con enfriamiento continuo) y presenta una velocidad continua durante la etapa de descenso de la temperatura.
En la presente descripción, cualquier intervalo de valores designado por la expresión “entre a y b” representa el campo de valores que va de más de a, a menos de b (es decir, los límites a y b excluidos) mientras que cualquier intervalo de valores designado por la expresión “desde a hasta b” significa el campo de valores que va de a hasta b (es decir, que incluye los límites estrictos a y b).
En una realización, se extraen las calorías del elemento de refuerzo por convección térmica en contacto con al menos una fuente fría.
En una realización, se aportan calorías al elemento de refuerzo por efecto Joule a través del elemento de refuerzo.
El aporte de calorías por efecto Joule permite un aporte directo de calorías al elemento de refuerzo a través de este último. Así, la temperatura se puede aumentar muy rápidamente, lo que permite utilizar una alta velocidad de desplazamiento y, por lo tanto, obtener un caudal másico unitario elevado. En efecto, el aporte de calorías por efecto Joule es extremadamente eficaz, ya que se realiza a través del alambre sin convección.
Además, el aporte de calorías por efecto Joule conlleva un gasto energético relativamente bajo y controlado en comparación con otros medios de aporte de calorías, especialmente del tipo de convección, tales como los hornos de gas.
Preferentemente, se extraen las calorías del elemento de refuerzo gracias a medios de extracción de calorías de elemento de refuerzo que comprenden:
- un recinto de desplazamiento del elemento de refuerzo que contiene una fuente fría intermedia dispuesta entre el elemento de refuerzo y una fuente fría externa,
- un recinto de circulación de la fuente fría externa dispuesto alrededor del recinto de desplazamiento del elemento de refuerzo.
Tales medios de extracción son compatibles con una alta velocidad de desplazamiento. En efecto, los medios de extracción de calorías presentan un poder de extracción calorífico claramente superior al del baño de agua utilizado en el estado de la técnica, lo que permite aumentar la velocidad de desplazamiento del elemento de refuerzo.
Además, una alta velocidad en el baño utilizado en el estado de la técnica conduce a un flujo turbulento del agua en contacto con el alambre y, por lo tanto, a un descenso insuficiente y mal controlado de la temperatura del alambre, lo que conlleva entonces la aparición de defectos en la superficie del alambre. Suprimiendo el baño de agua, se suprime el problema de la aparición de flujo turbulento a alta velocidad y, por lo tanto, de la aparición de defectos en la superficie del elemento de refuerzo.
Además, los medios de extracción son mucho más seguros que los baños habitualmente utilizados, ya se trate de baño de agua, de plomo o de sales fundidas. En efecto, el recinto de circulación permite aislar físicamente el elemento de refuerzo de los operarios.
A diferencia de los baños de plomo o de sales fundidas que pueden plantear problemas medioambientales y de seguridad, los medios de extracción son seguros y respetuosos con el medio ambiente. Además, los medios de extracción de calorías utilizados permiten evitar cualquier etapa de limpieza dirigida a suprimir el plomo o las sales fundidas que recubren el elemento de refuerzo.
En una realización, la fuente fría intermedia comprende un gas de intercambio térmico. En una realización, el gas de intercambio térmico puede incluir uno o varios constituyentes gaseosos.
Ventajosamente, el gas de intercambio térmico comprende un gas seleccionado entre los gases reductores, los gases neutros y las mezclas de estos gases, preferentemente entre los gases reductores, y más preferiblemente es el dihidrógeno.
En una realización, la fuente fría externa comprende un líquido de intercambio térmico.
Preferentemente, se aportan calorías al elemento de refuerzo gracias a medios de aporte de calorías por efecto Joule a través del elemento de refuerzo que comprende dos bornes eléctricamente conductores.
Ventajosamente, cada borne eléctricamente conductor comprende una polea giratoria eléctricamente conductora. Las poleas giratorias permiten al mismo tiempo la conducción eléctrica, así como el paso y el guiado del elemento de refuerzo, sea cual sea la velocidad de desplazamiento de este último.
Ventajosamente, se hace desplazar el elemento de refuerzo a una velocidad media de desplazamiento estrictamente superior a 40 m-min-1, preferentemente estrictamente superior a 90 m-min-1, más preferiblemente superior o igual a 200 m-min-1, y aún más preferiblemente superior o igual a 300 m-min-1.
Por velocidad media, se debe entender la relación de la distancia recorrida por un punto del elemento de refuerzo sobre el tiempo utilizado por este punto para recorrer esta distancia.
A diferencia el procedimiento descrito en el documento US4767472 y a los procedimientos de tipo TTI que necesitan obligatoriamente un tiempo de transformación relativamente largo, por ejemplo del orden de varias decenas de segundos, la transformación en un procedimiento de tipo TTRC puede ser relativamente corta, por ejemplo del orden de algunos segundos, lo que permite utilizar altas velocidades de desplazamiento en una instalación que presenta un volumen reducido.
En una realización, la velocidad media de descenso de la temperatura durante la transformación de la microestructura del acero es superior o igual a 30°Cs-1, preferentemente a 50°Cs-1, y más preferiblemente a 70°Cs-1.
El uso de una velocidad media de descenso demasiado baja no permite efectuar rápidamente la transformación de la microestructura del acero. Por tanto, se minimiza el riesgo de obtener un acero que presente propiedades mecánicas no deseadas.
En una realización, la velocidad media de descenso de la temperatura durante la transformación de la microestructura del acero es inferior o igual a 110°Cs-1, preferentemente a 100°Cs-1, y más preferiblemente a 90°Cs-1.
El uso de una velocidad de descenso demasiado alta presenta el riesgo de conducir a un temple del acero que, según las propiedades deseadas del acero, no es deseable.
Por velocidad media de descenso, se entiende la relación de la diferencia en grados Celsius entre la temperatura antes de la transformación y después de la transformación en el tiempo utilizado para efectuar la transformación. Así, se podrán considerar varias realizaciones, en las que la velocidad media de descenso está comprendida en intervalos que van de 30°C.s-1 a 90°C-s-1, de 30°C-s-1 a 100°C-s-1, de 30°C-s-1 a 110°C-s-1, de 50°C-s-1 a 90°C-s-1, de 50°C-s-1 a 100°C-s-1, de 50°C-s-1, a 110°C-s-1, de 70°C-s-1, a 90°C-s-1, de 70°C-s-1, a 100°C-s-1 y de 70°C-s-1, a 110°C-s-1.
En una realización, se reduce la temperatura en más de 30°C, preferentemente en más de 50°C, más preferiblemente en más de 75°C y aún más preferiblemente en más de 100°C durante la transformación de la microestructura del acero.
En una realización, la transformación de la microestructura del acero tiene lugar en un intervalo de temperatura que va de 800°c a 400°C, preferentemente de 750°C a 500°C, y más preferiblemente de 650°C a 550°C.
La expresión “de más de X°C” significa que la temperatura desciende en una amplitud térmica estrictamente superior a X°C, estando, por lo tanto, excluido el valor X°C.
Preferentemente, el procedimiento comprende una etapa de descenso de la temperatura del elemento de refuerzo por enfriamiento continuo:
- desde una temperatura inicial de un dominio de estabilidad inicial del acero,
- hasta una temperatura final de un dominio de estabilidad final del acero,
comprendiendo la etapa de descenso de la temperatura una transformación de la microestructura del acero de una microestructura del dominio inicial a una microestructura del dominio final.
El procedimiento es así relativamente firme y simple de controlar. En efecto, contrariamente al procedimiento descrito en el documento US4767472 y a algunos procedimientos de tratamiento térmico del estado de la técnica, denominados de transformación isotérmica (en abreviatura “TTI” por tratamiento térmico isotérmico”), en los que la transformación del acero se desarrolla a temperatura sustancialmente constante, el procedimiento es aquí con enfriamiento continuo (en abreviatura “TTRC” por tratamiento térmico con enfriamiento continuo). Se distinguen fácilmente los dos tipos de procedimientos, especialmente gracias a los diagramas de tiempo-temperatura utilizados para representarlos. Un procedimiento de tipo TTI utiliza un diagrama TTT (tiempo-temperatura-transformación) y comprende uno o varios cambios de velocidad durante la etapa de descenso de la temperatura. Un procedimiento de tipo TTRC utiliza un diagrama TRC (transformación con enfriamiento continuo) y presenta una velocidad continua durante la etapa de descenso de la temperatura. Así, entre otras características de un procedimiento de tipo TTRC, se reduce la temperatura del elemento de refuerzo durante la transformación de la microestructura del acero.
En el procedimiento descrito anteriormente, una vez definida la velocidad de descenso de la temperatura, es entonces relativamente fácil controlarla teniendo en cuenta su continuidad durante la etapa de descenso de la temperatura.
Además, contrariamente a los procedimientos de tipo TTI, en los que se aporta un número muy elevado de calorías al elemento de refuerzo para mantenerlo a temperatura sustancialmente constante durante la transformación, al ser el procedimiento de tipo TTRC, permite reducir el consumo energético del procedimiento.
En una realización, la temperatura inicial es superior o igual a 750°C, preferentemente a 800°C, y más preferiblemente a 850°C.
En una realización, la temperatura final es inferior o igual a 650°C, preferentemente a 550°C, y más preferiblemente a 450°C.
Así, se podrán considerar varias realizaciones, en las que los pares temperatura inicial/temperatura final son 750°C/450°C, 750°C/550°C, 750°C/650°C, 800°C/450°C, 800°C/550°C, 800°C/650°C, 850°C/450°C, 850°C/550°C, 850°C/650°C.
En una realización, el rango inicial es el rango de estabilidad austenítica del acero. Así, el acero presenta preferiblemente una microestructura inicial predominantemente austenítica.
En una realización, el rango final es el rango de estabilidad ferrito-perlítico del aceto. Así, en este dominio de estabilidad ferrito-perlítico, el acero presenta una microestructura final principalmente ferrito-perlítica. El acero puede también comprender, en función de su composición y de los diferentes parámetros del procedimiento, bainita y/o ferrita y/o martensita. En el caso en el que una o varias de estas microestructuras estén presentes, la microestructura ferritoperlítica es preferiblemente predominante.
Por microestructura predominantemente austenítica/ferrito-perlítica, se entiende, de manera conocida por el experto en la materia, que el acero comprende una fase predominante austenítica/perlítica con respecto a las otras fases que componen el acero. Por fase predominante se entiende que el acero comprende, en masa, un porcentaje superior de esta fase con respecto a la suma de los porcentajes de las otras fases, es decir más del 50%, preferentemente más del 75%, incluso más del 95% y más preferiblemente más del 98% en masa de esta fase con respecto a la suma de los porcentajes de las otras fases.
Ventajosamente, la etapa de descenso de la temperatura comprende un descenso de la temperatura del elemento de refuerzo en el rango de estabilidad inicial del acero.
Ventajosamente, la etapa de descenso de la temperatura comprende un descenso de la temperatura del elemento de refuerzo en el rango de estabilidad final del acero.
En una realización, se transforma la microestructura del acero atravesando al menos un rango de transformación.
Ventajosamente, la temperatura de entrada en el rango de transformación, es decir, la temperatura que delimita el paso entre el rango de estabilidad inicial y el rango de transformación, es superior o igual a 550°C, preferentemente a 600°C, más preferiblemente a 650°C, y aún más preferiblemente a 700°C.
Ventajosamente, la temperatura de salida del dominio de transformación, es decir, la temperatura que delimita el paso entre el rango de transformación y el rango de estabilidad final, es superior o igual a 400°C, preferentemente a 500°C, más preferiblemente a 600°C, y aún más preferiblemente a 650°C.
En una realización preferida, el rango de transformación comprende el rango de transformación ferrítica.
En una realización preferida, el rango de transformación comprende el rango de transformación perlifica.
En una realización, antes de la etapa de descenso de la temperatura del elemento de refuerzo, el procedimiento comprende una etapa de aumento de la temperatura del elemento de refuerzo a una temperatura superior o igual a la temperatura de austenización del acero.
Al calentar el acero más allá de la temperatura de austenización del acero, se obtiene una microestructura predominantemente austenitica, incluso totalmente austenitica.
Opcionalmente, se aportan calorías al elemento de refuerzo durante al menos una parte de la etapa de descenso de la temperatura del elemento de refuerzo.
El aporte de calorías al elemento de refuerzo permite controlar el descenso de la temperatura del elemento de refuerzo y, por lo tanto, obtener la microestructura deseada del acero. En particular, el aporte de las calorías permite no bajar demasiado rápido la temperatura, lo que conduciría a la creación de fases no deseadas en la microestructura del acero.
Contrariamente al aporte de calorías de un procedimiento de tipo TTI, el aporte de calorías del procedimiento es relativamente bajo ya que no tiene como objetivo mantener constante la temperatura del elemento de refuerzo. Según otras características opcionales del procedimiento:
- el elemento de refuerzo de acero es un alambre de acero.
- el alambre de acero presenta un diámetro que va de 0,5 a 5,5 mm, preferentemente de 0,5 a 3 mm, y más preferiblemente de 1 a 2,5 mm.
- el acero comprende del 0,4% al 1,2%, preferentemente del 0,4% al 1%, y más preferiblemente del 0,4% al 0,8% de carbono en masa.
Un elemento de refuerzo de acero es susceptible de obtenerse mediante un procedimiento tal como el descrito anteriormente.
La invención se entenderá mejor a partir de la lectura de la descripción siguiente, dada únicamente a título de ejemplo no limitativo y hecha en referencia a los dibujos en los que:
- la Figura 1 es un esquema de una instalación de tratamiento térmico según una primera realización, para la implementación del procedimiento según la invención;
- la Figura 2 es un esquema de un dispositivo de calentamiento de la instalación de la Figura 1;
- la Figura 3 es un esquema de un dispositivo de mantenimiento de la temperatura de la instalación de la Figura 1; - la Figura 4 es un esquema de un dispositivo de enfriamiento de la instalación de la Figura 1;
- la Figura 5 es una vista en corte según V-V del dispositivo de enfriamiento de la Figura 4;
- la Figura 6 es un diagrama que ilustra diferentes etapas de un procedimiento de fabricación de un elemento de refuerzo que comprende etapas de un procedimiento de tratamiento térmico según la invención;
- la Figura 7 es un diagrama tiempo-temperatura TRC que ilustra el procedimiento de tratamiento térmico de la Figura 6; y
- la figura 8 es un esquema de una instalación de tratamiento térmico según una segunda realización.
Ejemplo de una instalación de tratamiento térmico para la implementación del procedimiento según la invención En la Figura 1 se ha representado una primera realización de una instalación de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo para neumático, designada mediante la referencia general 10.
La instalación de tratamiento 10 es adecuada para tratar unos elementos de refuerzo F de acero, en este caso unos alambres. Los alambres de acero F presentan un diámetro que va de 0,5 a 5,5 mm, preferentemente de 0,7 a 3 mm, y más preferiblemente de 1 a 2,5 mm.
La instalación 10 comprende, en el sentido de desplazamiento del elemento F en la instalación 10, desde aguas arriba a aguas abajo, unos medios 12 de almacenamiento aguas arriba del elemento F, un dispositivo 14 de calentamiento del elemento F, un dispositivo 15 de mantenimiento de la temperatura el elemento F, un dispositivo 16 de enfriamiento del elemento F y unos medios 18 de almacenamiento aguas abajo del elemento F tratado térmicamente.
Los medios aguas arriba 12 y aguas abajo 18 de almacenamiento comprenden cada uno una bobina de almacenamiento del elemento F que permite, respectivamente, desenrollar y enrollar el elemento F. En los medios de almacenamiento aguas arriba 12, el elemento F está entonces conectado al potencial P0.
En la Figura 2, se ha representado el dispositivo de calentamiento 14. El dispositivo 14 permite calentar el elemento F a una temperatura superior o igual a la temperatura de austenización del acero.
El dispositivo de calentamiento 14 comprende medios 20 de aporte de calorías hacia el elemento F. Los medios de aporte de calorías 20 comprenden medios de aporte de calorías 21 por efecto Joule a través del elemento F. Estos medios de aporte de calorías 21 comprenden dos bornes 22, 24 eléctricamente conductores alimentados por una fuente de corriente, en este documento un transformador 26. Cada borne 22, 24 está respectivamente conectado a la fase P1 y al neutro N1. En este caso, cada borne 22, 24 comprende respectivamente una polea 23, 25 giratoria eléctricamente conductora. Cada borne 22, 24 está dispuesto de manera que cada polea 23, 25 esté al contacto con el elemento F durante el funcionamiento de la instalación 10.
En la Figura 3, se ha representado el dispositivo 15 de mantenimiento de la temperatura. El dispositivo 15 está dispuesto entre el dispositivo de calentamiento 14 y el dispositivo de enfriamiento 16, y permite mantener la temperatura del elemento F a una temperatura superior o igual a la temperatura de austenización del acero.
El dispositivo de mantenimiento 15 comprende unos medios 31 de aporte de calorías al elemento F. Los medios de aporte de calorías 31 comprenden unos medios de aporte de calorías 33 por efecto Joule a través del elemento F. Estos medios de aporte de calorías 31 comprenden dos bornes 35, 37 eléctricamente conductores alimentados por una fuente de corriente, en este documento un transformador 39. Cada borne 35, 37 está respectivamente conectado a la fase P2 y al neutro N2. En este caso, cada borne 35, 37 comprende, respectivamente, una polea 41,43 giratoria eléctricamente conductora. Cada borne 35, 37 está dispuesto de manera que cada polea 41,43 esté en contacto con el elemento F durante el funcionamiento de la instalación 10.
La instalación 10 comprende también unos medios 49 de solicitación del elemento F contra los bornes 24, 35, y más precisamente en contacto con las poleas 25, 41. Los medios de solicitación 49 comprenden aquí una polea giratoria 51.
En las Figuras 4 y 5, se ha representado el dispositivo de enfriamiento 16.
El dispositivo de enfriamiento 16 comprende unos medios 30 de aporte de calorías al elemento F y unos medios 32 de extracción de calorías del elemento F hacia al menos una fuente fría, aquí dos fuentes frías. La o las fuentes frías son distintas del aire ambiente.
Los medios de aporte de calorías 30 comprenden medios de aporte de calorías 34 por efecto Joule a través del elemento F. Los medios de aporte de calorías 34 comprenden dos bornes 36, 38 eléctricamente conductores dispuestos respectivamente aguas arriba y aguas abajo de una entrada 40 y de una salida 42 del elemento F del dispositivo de enfriamiento 16. Cada borne 36, 38 está conectado respectivamente a la fase P3 y al neutro N3, estando el neutro N3 al mismo potencial que la tierra T. Cada borne 36, 38 comprende respectivamente una polea giratoria 53, 55 eléctricamente conductora. Los medios de aporte de calorías 34 comprenden también una fuente de corriente, aquí un transformador 44, que alimenta los dos bornes 36, 38. Cada borne 36, 38 está dispuesto de manera que cada polea 53, 55 esté en contacto con el elemento F durante el funcionamiento de la instalación 10.
La instalación 10 comprende también unos medios 61 de solicitación del elemento F contra los bornes 37, 36 y más precisamente en contacto con las poleas 43, 53. Los medios de solicitación 61 comprenden aquí una polea giratoria 63.
Los medios de extracción de calorías 32 son de tipo de intercambio por convección entre el elemento F y la o las fuentes frías.
Los medios de extracción de calorías 32 comprenden un recinto 46 de desplazamiento del elemento F. El recinto de desplazamiento 46 forma una camisa y presenta una forma general con simetría axial con respecto al eje X de desplazamiento del elemento F, en este caso con una sección general circular. El recinto de desplazamiento 46 contiene una fuente fría intermedia 48. El intercambio de calor entre el elemento F y la fuente fría intermedia 48 se lleva a cabo por convección, en este caso por convección forzada debido a la circulación de la fuente fría intermedia 48 en el recinto de desplazamiento 46 desde aguas arriba a aguas abajo en el sentido de desplazamiento del elemento F. En una variante, la fuente fría está desprovista de convección forzada. Por ejemplo, la fuente fría intermedia 48 comprende un gas 50 de intercambio térmico. Preferentemente, el gas 50 se selecciona entre los gases reductores, los gases neutros y las mezclas de estos gases. Más preferiblemente, el gas 50 es un gas reductor, aquí un dihidrógeno H2. En una variante, el gas 50 comprende varios constituyentes gaseosos, por ejemplo una mezcla H2+N2. En otra variante, el gas 50 es el nitrógeno N2.
Los medios de extracción de calorías 32 comprenden también un recinto 52 de circulación de una fuente fría externa 54. El recinto de circulación 52 forma una camisa y presenta una forma general con simetría axial con respecto al eje X de desplazamiento del elemento F, en este caso con sección general circular. El recinto de circulación 52 es radialmente externo con respecto al recinto de desplazamiento 46, y está dispuesto alrededor de este último. La fuente fría intermedia 48 está dispuesta entre el elemento F y la fuente fría externa 54. El intercambiador de calor entre la fuente fría intermedia 48 y la fuente fría externa 54 se lleva a cabo por convección, en este caso por convección forzada debido a la circulación de la fuente fría externa 54 en el recinto de circulación 52, desde aguas abajo a aguas arriba en el sentido de desplazamiento del elemento F.
Por ejemplo, la fuente fría externa 54 comprende un líquido 56 de intercambio térmico, en este caso agua.
Los medios de aporte de calorías 30 y de extracción de calorías 32 están dispuestos de manera que la temperatura del elemento F en la salida 42 sea estrictamente menor a la temperatura del elemento F en la entrada 40.
Ejemplo de procedimiento de tratamiento térmico según la invención
Se describirá ahora un ejemplo de procedimiento de tratamiento térmico del elemento de refuerzo de acero F para neumático en referencia a las Figuras 6 y 7 en el ámbito de un procedimiento de fabricación del elemento F.
El acero comprende, por ejemplo, del 0,4% al 1,2%, preferentemente del 0,4% al 1% y más preferiblemente del 0,4% al 0,8% de carbono en masa. El acero puede también comprender unos elementos de adición específicos tales como Cr, Ni, Co, V, u otros diversos elementos conocidos (véase por ejemplo Research Disclosure 34984 - “Micro-alloyed steel cord constructions for tyres” - mayo de 1993; Research Disclosure 34054 — “High tensile strength steel cord constructions for tyres” — agosto de 1992). En este caso, se utiliza un acero clásico con un 0,7% de carbono.
Previamente al procedimiento de tratamiento térmico, el elemento F se trefila, por ejemplo, en medio seco, a fin de reducir su diámetro inicial igual a 5,5 mm a un diámetro intermedio, en este caso igual a 1,3 mm, en una etapa 100. Al final de esta etapa de trefilado 100, el acero del elemento F presenta una microestructura que comprende varias fases mezcladas.
Se implementa entonces el procedimiento de tratamiento térmico en el que se trata térmicamente el elemento F de diámetro intermedio, a fin de modificar la microestructura del acero. En este caso, se regenera la microestructura predominantemente perlítica.
El procedimiento de tratamiento térmico comprende una etapa 200 de amento de la temperatura del elemento F desde una temperatura T0 hasta una temperatura T1 superior o igual a la temperatura de austenización del acero. Como se ilustra en la Figura 7, esta etapa tarda de t0 hasta t1 y se lleva a cabo gracias al dispositivo de calentamiento 14. Durante al menos una parte de esta etapa 200, se aportan calorías al elemento F por efecto Joule a través del elemento F. Cada borne 22, 24 está en contacto con el elemento F durante esta etapa 200.
La temperatura del elemento F se aumenta desde T0 hasta T1 a una velocidad media de aumento que va de 100 a 1000°Cs-1, preferentemente de 500 a 950°Cs-1, y más preferiblemente de 700 a 900°Cs-1. Aquí, la velocidad de aumento es igual a 836°Cs-1.
Preferentemente, T0 es inferior o igual a 100°C, y más preferiblemente a 50°C. Aquí, T0=20°C. Preferentemente, T1 es superior o igual a 850°C, y más preferiblemente a 900°C. Aquí, T1=975°C.
El procedimiento comprende una etapa 202 de mantenimiento de la temperatura del elemento F a una temperatura superior o igual a la temperatura T1. Como se ilustra en la Figura 7, esta etapa 202 dura de t1 a t2 y se lleva a cabo gracias al dispositivo de mantenimiento de la temperatura 15.
En una variante, el procedimiento puede no comprender etapa 202 de mantenimiento de la temperatura del acero a la temperatura de austenización del acero. Así, se podrá considerar un procedimiento sin etapa de mantenimiento de la temperatura, es decir, en el que se efectúan consecutivamente las etapas de aumento de la temperatura del elemento F desde una temperatura T0 hasta una temperatura T1 superior o igual a la temperatura de austenización del acero y de descenso de la temperatura descrita a continuación. En esta variante, la instalación 10 no comprende dispositivo 15 dispuesto entre el dispositivo de calentamiento 14 y el dispositivo de enfriamiento 16.
Después, el elemento F llega a la entrada 40 de los medios de extracción de calorías 32 del dispositivo 16 en el tiempo t2. El procedimiento comprende entonces una etapa 204 de descenso de la temperatura del elemento F mediante enfriamiento continuo desde una temperatura inicial T2 hasta una temperatura final T3. Como se ilustra en la Figura 7, esta etapa 204 dura de t2 a t3 y se lleva a cabo gracias al dispositivo de enfriamiento 16.
Para bajar la temperatura desde T2 hasta T3, se extraen calorías del elemento F por convección térmica en contacto con la fuente fría intermedia 48, en el ejemplo gracias a los medios de extracción de calorías 32.
Se reduce la temperatura desde T2 hasta T3 a una velocidad media de descenso superior o igual a 302C-'1, preferentemente a 50°C-1, y más preferiblemente a 70°C-1. En esta realización preferida, la velocidad de descenso es inferior o igual a 110°C-1, preferentemente a 100°C-1, y más preferiblemente a 90°C-1.
En el ejemplo descrito, T2 es superior o igual a 750°C, preferentemente a 800°C, y más preferiblemente a 850°C. Aquí, T2=T1=975°C.
En el ejemplo descrito, T3 es inferior o igual a 650°C, preferentemente a 550°C, y más preferiblemente a 450°C. Aquí T3=400°C.
Preferentemente, se aportan calorías al elemento F durante al menos una parte de la etapa de descenso 204, en el ejemplo gracias a los medios de aporte de calorías 34, por ejemplo Joule a través del elemento F que está entonces en contacto con los bornes 36, 38.
La temperatura del elemento de refuerzo F es estrictamente decreciente durante la etapa de descenso 204.
La etapa 204 de descenso de la temperatura es posterior a la etapa 202 de mantenimiento de la temperatura, que es a su vez posterior a la etapa 200 de aumento de la temperatura.
Se hace desplazar el elemento F a una velocidad media de desplazamiento de manera preferida estrictamente superior a 40 m min-1, de manera preferida estrictamente superior a 90 m m in-1, más preferiblemente superior o igual a 200 m m in-1, y aún más preferiblemente superior o igual a 300 m m in-1. Aquí, la velocidad de desplazamiento es igual a 315 m-min-1.
La temperatura de entrada del agua está comprendida entre 20°C y 40°C, y aquí sustancialmente igual a 15°C. La temperatura de entrada del gas es sustancialmente igual a 20°C.
El elemento F llega entonces a la salida 42 de los medios de extracción de calorías 32 del dispositivo 16 en el tiempo t3. El elemento F obtenido por el procedimiento presenta, en este ejemplo, una resistencia a la rotura Rm igual a 1150 MPa.
Posteriormente al procedimiento de tratamiento térmico, en una etapa 300, se recubre el elemento F de diámetro intermedio tratado térmicamente con una capa metálica, por ejemplo, una capa de latón.
Después, en una etapa 400, el elemento F de diámetro intermedio tratado térmicamente revestido se trefila, por ejemplo, en medio húmedo a fin de reducir su diámetro hasta un diámetro final, por ejemplo igual a 0,23 mm.
El elemento F así obtenido se podrá utilizar como alambre unitario para el refuerzo de capas de neumáticos o bien para la fabricación de un cable a capas o bien de un cable trenzado para el refuerzo de bandas de neumático.
En la Figura 7 se ha ilustrado el procedimiento de tratamiento térmico mediante una curva C que representa la variación de la temperatura del elemento F en función del tiempo. Se describirá ahora la etapa de descenso 204 en referencia a la Figura 7.
La temperatura inicial T2 pertenece a un rango de estabilidad inicial del acero, aquí el rango de estabilidad austenítica I en el que el acero presenta una microestructura predominantemente austenítica.
La temperatura final T3 pertenece a un rango de estabilidad final del acero, aquí el rango de estabilidad perlítica IV en el que el acero presenta una microestructura predominantemente perlítica.
La etapa de descenso 204 comprende un descenso de la temperatura del elemento F en el rango de estabilidad inicial, aquí en el rango de estabilidad austenítica. Este descenso se ilustra mediante la parte C1 de la curva C entre los puntos (t2, T2) y (t2’, T2’).
Después, la etapa de descenso 204 comprende una transformación de la microestructura del acero desde la microestructura del rango inicial, aquí austenítica, hacia una microestructura del rango final, aquí ferritoperlítica. Se transforma la microestructura del acero atravesando al menos un rango de transformación. En este caso, se atraviesan sucesivamente los rangos de transformación ferrítica II (parte C2 de la curva C) y perlítica III (parte C3 de la curva C) entre los puntos (t2’, T2’) y (t3’, T3’). Los rangos de transformación del acero son distintos del rango bainítico, y preferentemente del rango martensítico.
Esta transformación de la microestructura del acero tiene lugar en un intervalo de temperatura [T2’, T3’] que va de 8002C a 400°C, preferentemente de 750°C a 500°C, y más preferiblemente de 650°C a 5502C. La temperatura T2’ de entrada en el rango de transformación ferrítica II, es decir la temperatura que delimita el paso entre el rango de estabilidad inicial I y el rango de transformación ferrítica II, es superior o igual a 550°C, preferentemente a 600°C, más preferiblemente a 650°C, y aún más preferiblemente a 700°C. La temperatura T3’ a la salida del rango de transformación perlítica III, es decir la temperatura que delimita el paso entre el rango de transformación perlítica III y el rango de estabilidad final IV, es superior o igual a 400°C, preferentemente a 500°C, más preferiblemente a 600°C, y aún más preferiblemente a 650°C. En este caso, T2’=710°C y T3’=600°C.
Durante esta transformación de la microestructura del acero, se reduce la temperatura del elemento F, extrayendo simultáneamente calorías del elemento F por convección térmica en contacto con la fuente fría intermedia 48 y aportando calorías al elemento F por efecto Joule a través del elemento F. A fin de reducir la temperatura del elemento F, se extraen más calorías de las que se aportan.
Durante esta transformación de la microestructura del acero, se reduce la temperatura del elemento F, por ejemplo en más de 30°C, preferentemente en más de 50°C, más preferiblemente en más de 75°C, y aún más preferiblemente en más de 100°C. En este caso, se reduce la temperatura en 123°C.
Durante esta transformación, la velocidad media de descenso de la temperatura es superior o igual a 302C s _1, preferentemente a 502C s _1, y más preferiblemente a 702C s _1.
Durante esta transformación, la velocidad media de descenso de la temperatura es inferior o igual a 1102C s _1, preferentemente a 1002C s '1, y más preferiblemente a 902C s '1.
En este caso, la velocidad media de descenso de la temperatura es igual a 862C s '1.
Después, la etapa de descenso 204 comprende un descenso de la temperatura del elemento F en el rango de estabilidad final, aquí el rango de estabilidad perlítica. Este descenso se ilustra mediante la parte C4 de la curva C entre los puntos (t3’, T3’) y (t3, T3).
Cabe señalar que el procedimiento descrito en este documento es con enfriamiento continuo. Así, como se ilustra en el diagrama TRC de la Figura 7, no hay variación brusca de la velocidad de enfriamiento del elemento F entre las temperaturas T2 y T3. Además, la transformación tiene íntegramente lugar entre la entrada 40 y la salida 42 del dispositivo de enfriamiento 16. En otras palabras, el elemento F abandona el rango de estabilidad inicial aguas abajo de la entrada 40 y aguas arriba de la salida 42, y alcanza el rango de estabilidad final aguas abajo de la entrada 40 y aguas arriba de la salida 42.
Al transformar la microestructura del acero entre la entrada 40 y la salida 42 del dispositivo de enfriamiento 16, se limita, incluso de evita, la formación de óxidos en la superficie del acero, contrariamente a un tratamiento térmico que tiene lugar en su totalidad o en parte en medio oxidante, por ejemplo, al aire ambiente.
El experto en la materia es capaz de distinguir las microestructuras austenítica, perlítica, bainítica, ferrítica y martensítica anteriormente descritas, especialmente por observación microscópica sobre medios conocidos, por ejemplo, un microscopio de barrido electrónico (MEB) o Difracción de electrones retrodispersos (EBSD). Esta observación podrá, de manera conocida, estar precedida de un ataque químico.
Las características relativas al funcionamiento de la instalación 14, tales como la intensidad de la corriente en los dispositivos 14 y 16, la temperatura de las fuentes frías intermedia 48 y externa 54, el caudal de la fuente fría externa 54, dependen especialmente del tamaño del elemento F, de su diámetro en el caso de un alambre, y de la velocidad de desplazamiento del elemento F. Los valores de estas características están al alcance del experto en la materia, que podrá determinarlos mediante ensayos sucesivos o bien por cálculo.
En la Figura 8 se ha representado una segunda realización de una instalación de tratamiento térmico de elemento de refuerzo para neumático. Los elementos análogos a los representados en la primera realización se designan mediante referencias idénticas.
A diferencia de la primera realización, la instalación según la segunda realización comprende varios dispositivos de enfriamiento 16 dispuestos en serie aguas abajo del dispositivo de calentamiento 14.
Los dispositivos de enfriamiento 16 están conectados entre sí por unos conductos 58 de circulación del elemento F. Estos conductos permiten también la circulación de la fuente fría intermedia 48. Los dispositivos de enfriamiento 16 están también conectados entre sí mediante unos conductos 60 de circulación de la fuente fría externa 54.
La invención no se limita a las realizaciones anteriormente descritas.
Se podrá considerar, especialmente, tratar térmicamente de manera simultánea varios elementos de refuerzo en un mismo dispositivo de enfriamiento. Así, varios elementos de refuerzo pueden desplazarse en los medios de extracción de calorías, lo que permite aumentar aún más el caudal másico total sin aumentar el volumen de la instalación de tratamiento térmico.
Se podrá también considerar superponer varias instalaciones de tratamiento térmico, las unas encima de las otras, a fin de reducir el volumen en el suelo.
El elemento de refuerzo podrá ser diferente de un alambre, especialmente diferente de un alambre de sección circular.
Se podrá implementar el procedimiento de tratamiento térmico según la invención en el ámbito de un procedimiento de fabricación diferente del anteriormente descrito. En particular, se podrá utilizar un procedimiento de fabricación que comprende dos etapas de trefilado en medio seco o dos etapas de trefilado en medio húmedo.
Se podrán también combinar las características de las diferentes realizaciones descritas o consideradas anteriormente con la condición de que sean compatibles entre sí.
Cabe señalar la gran facilidad de explotación del procedimiento, así como el volumen reducido de la instalación descrita anteriormente, contrariamente al procedimiento e instalación del documento US4767472, en el que el valor relativamente bajo de la velocidad de desplazamiento de la instalación se compensa con el tratamiento simultáneo de varias decenas de alambres que permite obtener un caudal másico total elevado a pesar de un caudal másico por alambre, es decir un caudal másico unitario, bajo. Además, en el documento US4767472, cuando las bobinas aguas arriba de almacenamiento están vacías, es necesario empalmar el extremo de cada alambre a otro alambre procedente de una bobina llena. Por lo tanto, es necesario efectuar tantos empalmes como alambres haya, lo que hace la explotación de la instalación de tratamiento térmico del documento US4767472 relativamente compleja y tediosa. Además, es necesario disponer de tantas bobinas como alambres haya, lo que hace que la instalación de tratamiento térmico del documento US4767472 sea relativamente voluminosa.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento de tratamiento térmico de un elemento de refuerzo (F) de acero para neumático, caracterizado por que comprende una transformación (C2, C3) de la microestructura del acero, y en el que se reduce la temperatura de una parte del elemento de refuerzo (F) durante la transformación (C2, C3) de la microestructura del acero simultáneamente:
- extrayendo calorías de la parte del elemento de refuerzo (F), y
- aportando calorías a la parte del elemento de refuerzo (F).
2. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que se extraen las calorías de la parte del elemento de refuerzo (F) por convección térmica en contacto con al menos una fuente fría (48, 54).
3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se aportan calorías a la parte del elemento de refuerzo (F) por efecto Joule a través del elemento de refuerzo (F).
4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se extraen las calorías de la parte del elemento de refuerzo (F) gracias a medios (32) de extracción de calorías de la parte del elemento de refuerzo ((F) que comprende:
- un recinto (46) de desplazamiento del elemento de refuerzo (F) que contiene una fuente fría intermedia (48) dispuesta entre el elemento de refuerzo (F) y una fuente fría externa (54),
- un recinto (52) de circulación de la fuente fría externa (54) dispuesto alrededor del recinto de desplazamiento (46) del elemento de refuerzo (F).
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que la fuente fría intermedia (48) comprende un gas (50) de intercambio térmico.
6. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que el gas (50) de intercambio térmico comprende un gas seleccionado entre los gases reductores, los gases neutros, y las mezclas de estos gases, preferentemente entre los gases reductores, y más preferiblemente es el dihidrógeno.
7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en el que la fuente fría externa (54) comprende un líquido (56) de intercambio térmico.
8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se aportan calorías a la parte del elemento de refuerzo (F) gracias a medios (34) de aporte de calorías por efecto Joule a través del elemento de refuerzo (F) que comprende dos bornes (36, 38) eléctricamente conductores.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el que cada borne eléctricamente conductor (36, 38) comprende una polea (37, 39) giratoria eléctricamente conductora.
10. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se hace desplazar el elemento de refuerzo (F) a una velocidad media de desplazamiento estrictamente superior a 40 m m in-1, de manera preferida estrictamente superior a 90 m m in-1, más preferiblemente superior o igual a 200 m m in-1, y aún más preferiblemente superior o igual a 300 m m in-1.
11. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la velocidad media de descenso de la temperatura durante la transformación (C2, C3) de la microestructura del acero es superior o igual a 30°Cs-1, preferentemente a 50°Cs-1, y más preferiblemente a 70°Cs-1.
12. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la velocidad media de descenso de la temperatura durante la transformación (C2, C3) de la microestructura del acero es inferior o igual a 110°Cs-1, preferentemente a 100°Cs-1, y más preferiblemente a 90°Cs-1.
13. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se reduce la temperatura en más de 30°C, preferentemente en más de 50°C, más preferiblemente en más de 75°C, y aún más preferiblemente en más de 100°C durante la transformación (C2, C3) de la microestructura del acero.
14. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la transformación (C2, C3) de la microestructura del acero tiene lugar en un intervalo de temperatura (T2’, T3’) que va de 800°C a 400°C, preferentemente de 750°C a 500°C, y más preferiblemente de 650°C a 550°C.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE793305A (en) * 1972-12-22 1973-04-16 Centre Rech Metallurgique Treating steel wire - in a three stage cooling system
FR2324745A1 (fr) * 1975-09-17 1977-04-15 Siderurgie Fse Inst Rech Traitement du fil machine
JPS5798632A (en) * 1980-12-11 1982-06-18 Furukawa Electric Co Ltd:The Continuous annealing method for iron steel wire
CN85101883A (zh) * 1985-04-01 1987-01-17 德·安吉莉工业有限公司 连续线材退火装置供电滚轮组件
GB8523882D0 (en) 1985-09-27 1985-10-30 Bekaert Sa Nv Treatment of steel wires
FR2607519B1 (fr) * 1986-11-27 1989-02-17 Michelin & Cie Procede et dispositif pour traiter thermiquement un fil d'acier
FR2626290B1 (fr) * 1988-01-25 1990-06-01 Michelin & Cie Procedes et dispositifs permettant de traiter thermiquement des fils d'acier au carbone de facon a obtenir une structure perlitique fine
FR2650296B1 (fr) * 1989-07-26 1991-10-11 Michelin & Cie Procede et dispositif pour traiter thermiquement au moins un fil metallique avec des plaques de transfert thermique
US4960473A (en) * 1989-10-02 1990-10-02 The Goodyear Tire & Rubber Company Process for manufacturing steel filament
JPH04183823A (ja) * 1990-11-16 1992-06-30 Daido Steel Co Ltd 金属線材の冷却方法
ZA924360B (en) 1991-07-22 1993-03-31 Bekaert Sa Nv Heat treatment of steel wire
FR3017880B1 (fr) * 2014-02-21 2018-07-20 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Procede de traitement thermique a refroidissement continu d'un element de renfort en acier pour pneumatique

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