MX2009001971A

MX2009001971A - Acero y metodo de procesamiento para la fabricacion de componentes de maquinaria mas solidos que se pueden separar por fraccionamiento.

Info

Publication number: MX2009001971A
Application number: MX2009001971A
Authority: MX
Inventors: Axel Stueber; Roman Diederichs; Robert Lange
Original assignee: Georgsmarienhuette Gmbh
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-03-09
Also published as: AR062184A1; TW200825188A; CN101542007A; WO2008028447A1; RU2441093C2; DE102006041146A1; US20100186855A1; EP2057298A1; CA2666677A1; BRPI0716206A2; AU2007294317A1; ZA200900848B; JP2010501733A; EP2057298B1; AU2007294317B2; RU2009111860A; KR20090049591A

Abstract

Acero y método de procesamiento para componentes de maquinaria más sólidos que se pueden separar por fraccionamiento, los cuales están compuestos por al menos dos partes separables por fraccionamiento. Su composición química presenta los siguientes contenidos en porcentaje en peso: (ver tabla) En donde el resto está compuesto por hierro y las impurezas producidas por la elaboración del acero y sustancias residuales.

Description

ACERO Y METODO DE PROCESAMIENTO PARA LA FABRICACION DE COMPONENTES DE MAQUINARIA MÁS SÓLIDOS QUE SE PUEDEN SEPARAR POR FRACCIONAMIENTO La presente invención se refiere a un acero y al método de procesamiento para la producción de componentes de maquinaria más sólidos que se pueden separar por fraccionamiento. Este material se desarrolló, por ejemplo, para la producción de bielas de craqueo. El acero debe ser apropiado para la forja o para cualquier otra conformación en caliente. A partir del calor de la forja con una refrigeración controlada, se debe poder regular una estructura ampliamente perlítica que presenta un límite de estiramiento de más de 750 N/mm2, una resistencia a la tracción de 1000 a 1200 N/mm2, un alargamiento de rotura de más del 10% y una contracción de rotura de más del 25%. Es particularmente importante la idoneidad a la separación por fraccionamiento. Las propiedades deseadas se pueden lograr a través de la regulación dirigida de una estructura perlítica con excreciones de carburos especiales (carburos de niobio y vanadio) , así como de sulfuros de manganeso a través de una composición química que se debe regular correspondientemente, una conducción de la temperatura dirigida durante la conformación en caliente en la producción del material de partida, así como en la forma final de los componentes (tratamiento termomecánico) y un tratamiento térmico coordinado después de realizada la forja o bien la conformación en caliente. 5 Hasta ahora se emplean para esta finalidad de aplicación, por ejemplo, aceros de una composición casi eutectoide con aproximadamente el 0.7% de C, 0.5 al 9.0% de Mn, 0.06 al 0.07% de S y eventualmente 0.1 al 0.2% de V (C70S6, 70MnVS4) o con un contenido de carbono medio de aproximadamente el 10 0.4% de C, aproximadamente el 1% de Mn, 0.06 al 0.07% de S y aproximadamente el 0.3% de V (36MnVS4) de acuerdo con las disposiciones técnicas del cliente. Estos aceros presentan una estructura ampliamente perlí ica con carburos de vanadio y sulfuros de manganeso, y ^j. respetan las indicaciones respecto de las propiedades mecánicas. Las desventajas de las conocidas variantes del material consisten en que las variantes de material actuales presentan un alto consumo de recursos en cuanto a materiales de aleación caros y escasos. En especial el vanadio se emplea más, en la actualidad, el área de los aceros ferro- 20 perlíticos que solidifican por separación (aceros AFP) , con lo cual el vanadio se está convirtiendo cada vez más en un producto escaso. El objeto de la presente invención es evitar las desventajas mencionadas al proponer un nuevo acero que presente las propiedades mecánicas requeridas 5 respecto de la solidez (y durabilidad) y además, reúna buenas propiedades de resistencia en el ensayo de tracción con una simultánea capacidad de craqueo. Al mismo tiempo, el acero debe ser colable en tramos y forjable. Además, el nuevo acero se debe poder fabricar protegiendo más los recursos que los aceros conocidos a través de una sustitución parcial del contenido de vanadio por niobio con una correspondiente estrategia de conformación y enfriamiento apropiada. El alto valor para el límite de estiramiento se logra, junto a la composición química básica, con una separación de carburos de los formadores de carburos especiales niobio y vanadio, distribuidos lo más finamente posible. Para ello, se requiere una disolución de los carburos existentes antes de la última etapa de conformación en caliente y el posterior enfriamiento. Las segregaciones finamente distribuidas se pueden lograr en especial con una baja temperatura de conformación final, con un enfriamiento ulterior ligeramente acelerado. De esta manera, se eleva el límite de estiramiento, mejorando así decisivamente la relación límite de estiramiento. La resistencia a la tracción se puede regular con el valor base dado por la composición básica con el 0.5% de C, 0.6% de Si, 1.0% de Mn, 0.23% de Cr, 0.2% de Ni y 0.14% de V por medio de un enfriamiento ligeramente acelerado después de la conformación en caliente, asimismo en el rango deseado .

Los valores característicos de la resistencia se limitan en especial por la aleación dirigida del 0.06 al 0.07% de azufre. Asimismo, actúan positivamente en este sentido el contenido de carbono y el contenido de nitrógeno relativamente alto. Es decisiva para una buena capacidad de craqueo del material una rotura cristalina sin deformación macroscópica. Esto está dado por el concepto de aleación con alto contenido de carbono, nitrógeno y azufre y contenidos comparativamente bajos de cromo, níquel y molibdeno. Según la solución, la invención se refiere a un acero para producir componentes separables por fraccionamiento para la industria automotriz con la siguiente composición química en porcentaje en peso: 0.4 %<C<0.6% ; 0.2%<Si<l .0% ; 0.5%<Mn<l .5% ; 0%<Cr<1.0%; 0%<Ni<0.5%; 0%<Mo<0.2%; 0%<Nb<0.05% ; 0%<V<0.3%; 0%<A1<0.05%; 0.005%<N<0.020% en donde el resto está compuesto por hierro e impurezas producidas por la elaboración de acero. La desventaja de las variantes conocidas: Recargo de costos por aleación en parte elevado por el 0.29% de V (en caso de 36MnVS4). Pocas alternativas para mercaderías de acero patentadas. Las ventajas de la nueva variante son: Menores gastos de aleación (sólo el 0.14% de V); independencia del cliente de una única mercadería de acero patentada.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Acero y método de procesamiento para componentes de maquinaria más sólidos que se pueden separar por fraccionamiento, caracterizados porque están compuestos por al menos dos partes separables por fraccionamiento, caracterizado porque su composición química presenta los siguientes contenidos en porcentaje en peso:

En donde el resto está compuesto por hierro y las impurezas producidas por la elaboración del acero y sustancias residuales . 2. acero de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque su composición química es tal que rige; 0.10%<V<0.20%.

3. Acero de acuerdo a la rei indicación 1 ó 2, caracterizado porque su composición química -es tal que rige: 0.020%<Nb<0.030%

4. Acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3 caracterizado porque su composición química es tal que rige: 0.010%<N<0.020%

5. Acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado porque su composición química es tal que rige:

6. Acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque su composición química es tal que rige: 0.45% <c< 0.55% 0.50% <Si< 0.70% 0.90% <Mn< 1.10% 0.10% <Cr< 0.40% 0.10% <Ni< 0.30% 0.10% <V< 0.20% 0.010% <A1< 0.020% 0.020% <Nb< 0.030% 0.010% <N< 0.020% 0.020% <Ti< 0.030%

7. Acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque su composición química es tal que rige:

8. Uso de un acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 para producir componentes separables por fraccionamiento para la construcción de vehículos, que presentan después de la forja y un enfriamiento controlado de una estructura ampliamente perlifica con segregaciones de carburos especiales.

9. Componente de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el límite de estiramiento después de un enfriamiento controlado del calor de conformación es superior a 750 N/mm2.

10. Componente de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque la resistencia a la tracción después de un enfriamiento controlado del calor de conformación es superior a 950 N/mm2 e inferior a 1200 N/mm2.

11. Componente de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la contracción de rotura después de un enfriamiento controlado del calor de conformación es superior al 10%.

12. Componente de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la contracción de rotura después de un enfriamiento controlado del calor de conformación es superior al 25%.

13. Componente de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque es separable por fraccionamiento.

14. Componente de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque es apropiado para el endurecimiento inductivo .

15. Componente de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque las propiedades mecánicas se pueden regular tanto en material previo de forja como también en el componente por tratamiento termomecánico .