PT718411E

PT718411E - Processo de fabricacao de uma banda de aco destinada a fabricacao por estampagem e re-estampagem de recipientes de aco

Info

Publication number: PT718411E
Application number: PT95402752T
Authority: PT
Inventors: Jacques Ouvrard; Michel Chauvire; Jean-Claude Jouvenel
Original assignee: Lorraine Laminage
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1995-12-07
Publication date: 2000-06-30
Also published as: ATE189704T1; EP0718411A1; FR2728490B1; DE69515010D1; DE69515010T2; EP0718411B1; ES2144591T3; FR2728490A1; US5704997A; JPH08224602A; GR3033166T3; CA2166565A1

Description

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DESCRIÇÃO “PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UMA BANDA DE AÇO DESTINADA À FABRICAÇÃO POR ESTAMPAGEM E RE-ESTAMPAGEM DE RECIPIENTES DE AÇO” A invenção refere-se a um processo de fabricação de uma banda de aço destinada à fabricação por estampagem e re-estampagem de recipientes de aço.

Para a fabricação de caixas de aço e em especial de caixas destinadas a conter bebidas utilizam-se bandas laminadas a frio de aço com baixo carbono ou com ultra-baixo carbono que são transformadas por estampagens/re-estampagens. As bandas são obtidas a partir de bandas laminadas a quente que são laminadas a frio uma primeira vez, depois recozidas e finalmente laminadas a frio uma segunda vez, realizando-se a segunda laminagem a frio numa única passagem que produz uma redução de espessura de cerca de 40 %. As bandas assim obtidas têm uma espessura superior ou igual a 0,18 mm, uma resistência à tracção inferior a 600 MPa, e uma aptidão para a estampagem satisfatória. Um tal processo encontra-se divulgado na patente de invenção EP 524162A .

No entanto, para reduzir a espessura das paredes dos recipientes de aço fabricados por estampagem/re-estampagem, tenta-se fabricar bandas de aço laminadas a frio cuja espessura é inferior a 0,18 mm e cuja resistência à tracção é superior a 600 MPa. Para isso, ou se aumenta a taxa de redução realizada no decurso da segunda laminagem a frio, ou se aumenta o teor de carbono ou o teor de

2 manganês do aço. Uma técnica parecida encontra-se divulgada na patente de invenção EP 581629A1. No entanto, estas duas técnicas têm o inconveniente de deteriorar a aptidão para a estampagem das bandas, se bem que elas não sejam satisfatórias. O objectivo da presente invenção é propor um processo para a fabricação de bandas de aço laminadas a frio, com uma boa aptidão para a estampagem conferindo-lhes um coeficiente de anisotropia r compreendido entre 1,5 è 2,5 ao mesmo tempo que tem uma resistência à tracção superior a 600 MPa e uma espessura inferior a 0,18 mm.

Para este efeito, a invenção tem por objecto um processo de fabricação de uma banda de aço destinada à fabricação por estampagem e re-estampagem de recipientes de aço segundo o qual : se aprovisiona uma banda de aço do tipo ultra baixo carbono, laminada a quente, - se efectua uma primeira laminagem a frio da banda para se obter uma peça em bruto, se submete a peça em bruto a um recozido, e se efectua uma segunda laminagem a frio em pelo menos duas passagens.

De preferência, no decurso da segunda laminagem a frio, efectua-se uma redução de espessura de pelo menos 35 %. A segunda laminagem a frio pode comportar duas passagens, e, neste caso, quando da primeira passagem, efectua-se uma redução de espessura de pelo menos 25 % e, no decurso da segunda passagem, uma redução de espessura de pelo menos 5 %.

De preferência, a redução de espessura realizada no decurso da segunda laminagem a frio encontra-se compreendida entre 38 % e 47 %, efectua-se o recozido com frequência a uma temperatura compreendida entre 600°C e 700°C e pode efectuar-se o recozido em contínuo.

Para realizar o processo é preferível utilizar um aço do tipo ultra baixo carbono, cuja composição química, em peso, compreende : C < 0,006 %

Si < 0,02 % 0,15 % < Mn < 0,35 % S < 0,015 % P < 0,015 % N < 0,006 % 0,02 % < A.1 < 0,06 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração. A invenção refere-se igualmente a uma banda de aço do tipo ultra baixo carbono para a fabricação por estampagem/re-estampagem de recipientes de aço em que : - a espessura é inferior a 0,18 mm, - a resistência à ruptura é superior ou igual a 600 MPa, a taxa de cornos C encontra-se compreendida entre 0 e -0,4, - o coeficiente de anisotropia r encontra-se compreendido entre 1,5 e 4 2,5, sendo de preferência próximo de 2. A espessura da banda pode ser inferior a 0,17 mm. A banda pode ser constituída por um aço cuja composição química é tal que. 0,03 % < C < 0,06 %

Si < 0,03 % 0,15 %< Mn <0,35% S < 0,03 % P < 0,02 % N < 0,008 % 0,02 % < AI < 0,06 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

Para ser melhor compreendida, vai agora descrever-se a presente invenção mais pormenorizadamente, mas de maneira não limitativa.

Os inventores constataram de maneira absolutamente inesperada que, quando se fabrica uma banda laminada a frio de aço do tipo ultra baixo carbono, obtida a partir de bandas laminadas a quente laminadas a frio uma primeira vez e depois recozidas e fínalmente laminadas a frio uma segunda vez, e quando a segunda laminagem a frio tem lugar a duas passagens em vez de nova só passagem, é possível obter simultaneamente uma espessura baixa, uma resistência mecânica elevada e uma boa aptidão para a estampagem.

Por espessura reduzida entende-se uma espessura inferior a 0,20 mm e de preferência inferior a 0,17 mm; por resistência mecânica elevada entende-se uma 5 5

resistência à tracção superior a 600 MPa; por boa aptidão para a estampagem, entende-se uma taxa de como C compreendida entre 0 e -0,4 e um coeficiente de anisotropia r próximo de 2 (compreendido entre 1,5 e 2,5).

Para fabricar uma tal banda, utiliza-se um aço de ultra baixo carbono de composição química, em peso : C < 0,006 %

Si < 0,02 % 0,15 %< Mn <0,35% S < 0,015 % P< 0,015% N < 0,006 % 0,02 % < AI < 0,06 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

Com este aço fabrica-se, de maneira conhecida, uma banda laminada a quente que é em seguida laminada a frio para se obter uma banda laminada a frio (peça em bruto), com uma espessura compreendida entre 0,2 mm e 0,3 mm. Esta peça em bruto é então recozida em continuo a uma temperatura compreendida entre 600°C e 700°C e de preferência entre 630°C e 680°C. Submete-se então a peça em bruto recozida a uma segunda laminagem a frio que comporta pelo menos duas passagens realizadas num laminador continuo. A taxa de redução da primeira passagem deve ser superior a 30 % e a taxa de redução da segunda passagem deve ser superior a 5 %; a taxa de redução total deve encontrar-se compreendida entre 35 % e 50 %, e de preferência entre 40 % e 45 %. Obtêm-se assim bandas laminadas a

frio particularmente apropriadas para a fabricação por estampagem/re-estampagem de recipientes de aço do tipo caixas para bebidas, cujas características são indicadas anteriormente. A título de primeiro exemplo, fabricou-se uma banda com uma espessura igual a 0,16 mm, com um aço de composição química : C = 0,002 %

Si = 0,003 %

Mn = 0,208 % S = 0,012% P = 0,01 % N = 0,005 % AI = 0,025 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

Realizou-se o recozido à temperatura de 650°C; quando da segunda laminagem a frio, a redução no decurso da primeira passagem era de 30 % e no decurso da segunda passagem a redução era de 10 %. A resistência à tracção da banda era de 675 MPa, a taxa de comos medida pelo método de anisotropia magnética era de -0,36 e a taxa de anisotropia r medida pelo método de textura RX era de 2,01. A título do segundo exemplo, fabricou-se uma banda com uma espessura igual a 0,16 mm, com um aço de composição química : C = 0,002 %

Si = 0,002 %

Μη = 0,218% S = 0,009 % Ρ = 0,006 % Ν = 0,005 % Α1 = 0,027 % sendo ο restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

Realizou-se o recozido à temperatura de 650°C; quando da segunda laminagem a frio, a redução no decurso da primeira passagem era de 30 % e no decurso da segunda passagem a redução era de 8 %. A resistência à tracção da banda era de 635 MPa, a taxa de cornos medida pelo método de anisotropia magnética era de -0,25 e a taxa de anisotropia r medida pelo método de textura RX era de 2. A título do terceiro exemplo, fabricou-se uma banda com uma espessura igual a 0,16 mm, com um aço de baixo carbono com a composição química : C = 0,03 %

Si = 0,009 %

Mn = 0,197% S = 0,012% P = 0,01 % N = 0,006 % AI = 0,022 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

Realizou-se o recozido à temperatura de 650°C; quando da segunda 8 8

laminagem a frio, a redução no decurso da primeira passagem era de 20 % e no decurso da segunda passagem a redução era de 10 %. A resistência à tracção da banda era de 626 MPa, a taxa de comos medida pelo método de anisotropia magnética era de -0,42 e a taxa de anisotropia r medida pelo método de textura RX era de 1,5. A título de comparação, fabricou-se uma banda com uma espessura igual a 0,16 mm, com um aço de composição química : C - 0,002 %

Si = 0,003 %

Mn = 0,208 % S = 0,012% P = 0,01 % N = 0,005 % AI = 0,03 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

Realizou-se o recozido à temperatura de 650°C; realizou-se a segunda laminagem a frio, numa única passagem cuja taxa de redução era igual a 45 %. A resistência à tracção da banda era de 599 MPa, a taxa de comos medida pelo método de anisotropia magnética era de -0,34 e a taxa de anisotropia r medida pelo método de textura RX era de 2,09.

Sempre a título de comparação, fabricou-se uma banda com uma espessura igual a 0,16 mm, com um aço de composição química : C = 0,035 % 9

Si = 0,09 % Μη = 0,197% S = 0,12 % P = 0,01 % N = 0,006 % AI = 0,021 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

Realizou-se o recozido à temperatura de 650°C; realizou-se a segunda laminagem a frio, numa única passagem cuja taxa de redução era igual a 30 %. A resistência à tracção da banda era de 599 MPa, a taxa de cornos medida pelo método de anisotropia magnética era de -0,46 e a taxa de anisotropia r medida pelo método de textura RX era de 1,5.

Os exemplos de acordo com a invenção combinam uma resistência à tracção e taxas de comos e coeficientes de anisotropia que mostram claramente a vantagem da invenção em relação aos exemplos da técnica anterior dados a título de comparação.

Lisboa, 29 de Março de 2000

Claims

1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo de fabricação de uma banda de aço destinada à fabricação por estampagem e re-estampagem de recipientes de aço, de acordo com o qual: - se aprovisiona uma banda de aço de tipo ultra baixo carbono, laminada a quente, - se efectua uma primeira laminagem a frio da banda para se obter uma peça em bruto, - se submete a peça em bruto a um recozido, - e se efectua uma segunda laminagem a frio, caracterizado pelo facto de se efectuar a segunda laminagem a frio em pelo menos duas passagens de modo a obter-se uma banda com espessura inferior a 0,18 mm, tendo uma resistência à ruptura superior ou igual a 600 MPa e um coeficiente de anisotropia r compreendido entre 1,5 e 2,5.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de, no decurso da segunda laminagem a frio, se efectuar uma redução de espessura de pelo menos 35 %.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de no decurso da segunda laminagem a frio que comporta duas passagens, quando da primeira passagem se efectuar uma redução de espessura de pelo menos 25 % e no decurso da segunda passagem uma redução de espessura de pelo menos 5 %.

4. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 3, 2 caracterizado pelo facto de a redução de espessura realizada no decurso da segunda laminagem a frio se encontrar compreendida entre 38 % e 47 %.

5. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de se efectuar o recozido a uma temperatura compreendida entre 600°C e 700°C.

6. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto se efectuar o recozido em contínuo.

7. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de o aço de tipo ultra baixo carbono compreender na sua composição química, em peso : C < 0,006 % Si < 0,02 % 0,15 %< Mn <0,35% S < 0,015 % P < 0,015 % N < 0,006 % 0,02 % < AI < 0,06 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração.

8. Banda de aço do tipo ultra-baixo carbono para a fabricação por estampagem/re-estampagem de recipientes de aço, caracterizada pelo facto de : - a sua espessura ser inferior a 0,18 mm, - a sua resistência à ruptura ser superior ou igual a 600 MPa, a sua taxa de comos C se encontrar compreendida entre 0 e -0,4, 3 - o seu coeficiente de anisotropia r se encontrar compreendido entre 1,5 e 2,5.

9. Banda de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo facto de a sua espessura ser inferior a 0,17 mm.

10. Banda de acordo com uma qualquer das reivindicações 8 ou 9, caracterizada pelo facto de ser constituída por um aço cuja composição química é tal que : C < 0,006 % Si < 0,02 % 0,15 % < Mn < 0,35 % S <0,015 % P< 0,015% N < 0,006 % 0,02 % < AI < 0,06 % sendo o restante constituído por ferro e por impurezas que resultam da elaboração. Lisboa, 29 de Março de 2000