WO2013068620A1 - Punta para reja de arado, proceso y molde de arena para su fabricacion - Google Patents

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Juan Carlos Arratibel Aguirre
Ana Isabel FERNÁNDEZ CALVO
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Bellota Agrisolutions, S.L.
Casa Maristas-Azterlan
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    • A01B15/06—Interchangeable or adjustable shares
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    • B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/28—Small metalwork for digging elements, e.g. teeth scraper bits
    • E02F9/2808—Teeth
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    • E02F9/2883—Wear elements for buckets or implements in general

Definitions

  • the present invention refers to a plow fence, process and mold for its manufacture.
  • the tip in question has a longer useful life than usual thanks to its new structure and thanks to the manufacturing process.
  • the object of the invention is a plow fence tip that incorporates elements of great hardness very resistant to wear, so that when the fence together with the tip penetrate the ground for its breaking, tilling and / or plowing,
  • the tip of the invention suffers substantially less wear than conventional tips, precisely thanks to the new structure that has such a tip and also due to the manufacturing process used.
  • the tip is always placed in the most advanced end zone of the plow fence, so that the area of greatest hardness of the tip is concentrated in at least one attack front of such a fence.
  • the tip comprises two attack fronts located in the extreme sections of the tip, the tip being reversible, so that when an attack front is worn, the tip is changed position to take advantage of the other attack front of the mentioned tip.
  • tips In order to increase the useful life of said tips, they are normally made in a reversible way, that is, they have two working ends, so that when one of the working ends has worn out, the tip is removed from the fence, coupling again at the other end.
  • These tips are mostly made of forged and tempered steel.
  • the invention proposes a tip for plow fence, process and sand mold for its manufacture.
  • the tip has at least one attack front, while it is fixed on the most advanced part of the plow fence.
  • It is characterized in that it comprises a base piece of molded steel material in combination with at least one insert of widia material embedded in at least one end zone of the base piece, said end zone corresponding with the respective front of attack of the tip.
  • the steel material of the tip comprises the following composition expressed in percentages by weight with respect to the total alloy of such steel:
  • Manganese (Mn) 1.40% -1.60%.
  • Titanium (Ti) 0.010% -0.020%.
  • the widia material insert consisting of cobalt-bound tungsten carbide powder comprises the following composition:
  • Cobalt between 3.5 and 30%.
  • the size of tungsten carbide grains is limited between 0, 6 and 6 microns.
  • the tungsten carbide powder that is part of the composition of the widia material is pressed and heated under pressure between 10,000 and 20,000 bars until reaching a temperature up to approximately 1,600 ° C, so that the mass is compacted by sintering with cobalt acting as a binding element of tungsten carbide grains.
  • the hardness of the widia material inserts is delimited between 650 and 2,060 HV30 while the density of such widia material inserts is delimited between 6 and 15.5 g / cm 3 .
  • the amount of widia material is limited between 0.1 and 5% of the total weight of the tip.
  • the amount of widia material by weight in the extreme areas of the tip is between 20 and 70%.
  • the widia material comprises a multitude of uniformly distributed particles inside a first metal enclosure grid, so that in this case such widia particles have a delimited size between 1 and 10 mm and a separation between them ranging from 0 to 10 mm
  • the widia material comprises at least one widia plate housed within a second wrapping metal grid.
  • the widia material inserts are located in approximately perpendicular areas and adjacent to the inclined surfaces that delimit the attack fronts of the tip of the invention.
  • the widia material inserts are arranged at least 3 mm apart from any point on the perimeter contour of the tip, integrating the first and second wraps, extreme fastening extensions.
  • the sand mold for manufacturing the plow fence integrates an internal cavity in accordance with the geometry of the tip in combination with housings where the extreme extensions of the clamping of the grilles, first and second, communicating said housings with the internal cavity of the mold.
  • the surface treatment of the tip by blasting can be completed by an operation selected between machining and grinding.
  • the alloy of the steel material during casting reaches a delimited temperature between 1,500 ° C and 1,675 ° C, the residence time within the mold being at least 1 hour.
  • the filling time of the sand mold is limited between 2 and 30 seconds.
  • the tempering of the tip consists of introducing the same in a heat treatment furnace by heating it at a temperature between 750 and 850 ° C for a time between 25 and 35 minutes, to subsequently cool it very quickly by introducing it into a fluid selected from water, water with polymers and oil.
  • the tempering treatment is carried out, which consists of heating the tip between 200 and 400 ° C for a time between 1.5 and 2.5 hours followed by cooling in air until reaching room temperature .
  • Figure 1 Shows a perspective view of a fence with the inclusion of the tip for the plow fence, object of the invention, with an integral widia insert inside. Also the object of the invention is the process and the sand mold for manufacturing the tip.
  • Figure 2. Shows a plan view of the tip for plow fence with widia grains inside.
  • Figure 3. It shows an exploded view of a mold cavity and a grid as a wrap mesh with widia grains prepared to insert such grid with said widia grains inside the mold cavity.
  • Figure 4.- Shows an exploded view of what is represented in the previous figure according to a second embodiment in which the widia material housed inside of a second grid comprises an integral widia plate.
  • the tip of the invention comprises a base piece 1 formed by a molded steel alloy with a composition as described in the section of the description of the invention, in turn integrating such a base piece 1 widia 2-2 'inserts which they have been previously introduced into the steel material during the molding process, such widia inserts 2-2 'being located in extreme areas 3 of the steel part 1, said end zones 3 forming the attack fronts during the tearing, machining and / or plowing the land.
  • Widia 2-2 'inserts are the elements responsible for increasing the life of the tip.
  • the widia material is a hard metal that provides the necessary hardness against wear to which the tip can be subjected.
  • the tip is fixed in a conventional manner in the most advanced part of a fence 4, of so that when the attack front of the tip that is active is worn, the tip is repositioned so as to place the other attack front evenly at the most advanced end of the plow fence.
  • the tip is manufactured with the steel material and the widia material, so that both the composition of the materials together with the parameters of the manufacturing process are the fundamental aspects in order to obtain a perfect union between said materials.
  • the widia material is an element that is constituted by tungsten carbide that is linked together by the use of cobalt, so that in the case we are dealing with, the percentage of cobalt varies between 3.5 to 30%, highlighting that tungsten carbides have a chemical composition from W 3 C to W 6 C, the size of tungsten carbide grains being between 0, 6 and 6 microns.
  • the tungsten carbide powder is pressed and heated under pressure from 10,000 to 20,000 bar to approximately 1,600 ° C. Under these conditions the mass is compacted by sintering with the cobalt acting as a binder of the carbide grains.
  • the hardness of the widia thus obtained is between 650 and 2,060 HV30 and the density between 6 and 15.5 g / cm 3 .
  • HV hardness control
  • a pyramid-shaped diamond is pressed in a test with a defined force.
  • the hardness is calculated by the pressure diagonal - measured when the test is released. Depending on the Test force distinguishes the range of small load and microhardness.
  • the macro hardness in metals is independent of the test force.
  • the Vickers (HV) procedure is used with very hard materials; for small, hard and thin tests and for temperate surfaces. After the "HV", the strength test is found in an abbreviated form and the incidence time -if it differs from the usual time-.
  • the amount of widia material that is introduced inside the tip varies between 0.1 and 5% of the total weight of said tip.
  • the widia will be distributed inside the tip, in the zone of wear of the same, in such a way that the percentage of widia against steel in said area is up to 70% by weight.
  • the 2-2 'widia inserts will be made, which can be of two types.
  • the first of these is a first wrap-around metal grid 5 as a mesh of reduced thickness into which widia particles 2 are uniformly distributed inside said first wrap-around metal grill 5.
  • These particles have a size between 1 and 10 rom, the separation between them being 0 and 10 rom.
  • the size of the particles and the separation between them must be such that it provides a correct wetting on the part of the molten steel during its casting and solidification and also that a good behavior against wear is obtained.
  • the second widia insert is an integral plate 2 'which is located within a second wrap-around metal grid 6 of reduced thickness into which such a widia plate 2' is inserted, the dimensions of which are based on the size of the tip. In this insert, the volume of the widia plate 2 'will be completely embedded in the steel material.
  • any of said inserts 2-2 ' will be placed inside the tip, so that they are oriented approximately perpendicular to the working area of the tip, that is, to the inclined surfaces 10 corresponding to the end areas 3 of the tip of the invention.
  • the wrapping metal grates 5-6 of the first and second embodiment described have extreme clamping extensions 5 '-6' that are located in correspondence with housings 7 inside the sand mold 8 to ensure correct positioning. of the widia material, communicating such housings 7 with an internal cavity 9 of said sand mold 8.
  • the widia material either in the form of a 2 'plate or as a set of grains 2, will be arranged at least 3 mm apart from the edges of the tip in all directions.
  • the sand mold 8 incorporates the housings 7 mentioned above, thus allowing an easy and quick placement of the aforementioned inserts, such that in such housings the extreme extensions 5 '-6' of the wrapping metal gratings 5-6 are placed. .

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Abstract

La punta cuenta al menos con un frente de ataque, a la vez que se fija en la parte más adelantada de una reja de arado. Partiendo de esta premisa la punta comprende una pieza base (1) de material de acero moldeado en combinación con al menos un inserto de material de widia embebido en al menos una zona extrema de la pieza base (1), correspondiendo tal zona extrema con el respectivo frente de ataque de la punta. Los insertos del material de widia se colocan inicialmente en unas zonas concretas de la cavidad del molde para después rellenar tal cavidad con una colada de material de acero en la que quedará embebido tal material de widia, de manera que al solidificar el conjunto quedará conformada la punta de la invención.

Description

PUNTA PARA REJA DE ARADO , PROCESO Y MOLDE DE ARENA
PARA SU FABRICACION OBJE TO DE LA INVENCION
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a una punta para reja de arado, proceso y molde para su fabricación .
La punta en cuestión tiene un periodo de vida útil superior al habitual gracias a su nueva estructura y gracias al proceso de fabricación.
Además, cabe señalar que el proceso de fabricación es sencillo, lo cual supone una importante reducción de costes, tanto económicos como en tiempo de fabricación.
Asi pues, el objeto de la invención es una punta para reja de arado que incorpora elementos de gran dureza muy resistentes al desgaste, de manera que cuando la reja junto con la punta penetran en la tierra para su roturado, labrado y/o arado, la punta de la invención sufre un desgaste sustancialmente menor que las puntas convencionales, precisamente gracias a la nueva estructura que presenta tal punta y también debido al proceso de fabricación utilizado.
Evidentemente, la punta se coloca siempre en la zona extrema más adelantada de la reja de arado, de manera que la zona de mayor dureza de la punta se concentra en al menos un frente de ataque de tal reja.
Normalmente, la punta comprende dos frentes de ataque localizados en los tramos extremos de la punta, siendo la punta reversible, de forma que cuando se desgaste un frente de ataque, la punta se cambia de posición para aprovechar el otro frente de ataque de la citada punta.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
En la actualidad, en las labores agrícolas, entre otros aperos específicos se emplean las denominadas puntas y rejas de arado. Dichas puntas son unos elementos que se acoplan en las rejas de arado en la zona más adelantada de las mismas y son las encargadas de trabajar la tierra para su roturación, labrado y/o arado.
Dado que dichas puntas se encuentran en contacto directo con la tierra, la abrasión y por lo tanto el desgaste que sufren las mismas es muy elevado.
De cara a aumentar la vida útil de dichas puntas, las mismas son realizadas normalmente de un modo reversible, es decir, poseen dos extremos de trabajo, de tal modo que cuando uno de los extremos de trabajo se ha desgastado, la punta se desmonta de la reja, acoplándose después de nuevo por el otro extremo.
Dichas puntas están fabricadas, en su mayoría, con acero forjado y templado.
Aunque con el hecho de fabricar la punta de un modo reversible se aumenta la vida útil de la misma, dicho aumento no es suficiente, gastándose un número elevado de puntas y por lo tanto se genera un coste importante para los agricultores y usuarios de dichas puntas.
Asimismo el hecho de cambiar la punta implica un período de tiempo para la realización de dicha operación, que se traduce en tener la máquina parada, con el coste que dicho hecho conlleva.
De cara a aumentar la vida útil de las puntas, en la
Patente de Invención con número de publicación en España ES 2327481, se menciona un proceso de fabricación de herramientas sometidas a abrasión, en el que dichas herramientas son recubiertas con un material anti-abrasivo para aumentar su vida útil.
El problema de la solución planteada en dicha Patente, es por un lado el coste de fabricación de las herramientas bajo dicho proceso, así como el tiempo elevado necesario para la preparación de los moldes y la situación de los recubrimientos en los mismos. DESCRIPCION DE LA INVENCION
Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados en los apartados anteriores, la invención propone una punta para reja de arado, proceso y molde de arena para su fabricación.
La punta cuenta en principio con al menos un frente de ataque, a la vez que se fija en la parte más adelantada de la reja de arado.
Se caracteriza porque comprende una pieza base de material de acero moldeado en combinación con al menos un inserto de material de widia embebido en al menos una zona extrema de la pieza base, correspondiendo tal zona extrema con el respectivo frente de ataque de la punta.
El material de acero de la punta comprende la siguiente composición expresada en porcentajes en peso respecto al total de la aleación de tal acero:
- Carbono (C) : 0,25%-0,45%.
- Manganeso (Mn) : 1,40%-1,60%.
- Fósforo (P) : < 0, 035% .
- Aluminio (Al) : 0, 025%-0, 050% .
- Sílice (Si) : 0,40%-0,60%.
- Cromo (Cr) : 0,25%-0,65%.
- Azufre (S) : < 0, 035% .
- Titanio (Ti) : 0, 010%-0, 020% .
El inserto de material de widia constituido por polvo de carburo de wolframio ligado mediante cobalto, comprende la siguiente composición:
Cobalto entre 3,5 y 30%.
Composición química del carburo de wolframio: W3C hasta W6C .
El tamaño de los granos del carburo de wolframio está limitado entre 0, 6 y 6 mieras.
El polvo de carburo de wolframio que forma parte de la composición del material de widia, se prensa y se calienta bajo presión entre 10.000 y 20.000 bares hasta alcanzar una temperatura hasta aproximadamente los 1.600° C, de manera que la masa se compacta por sinterización actuando el cobalto como elemento ligante de los granos de carburo de wolframio .
La dureza de los insertos del material de widia está delimitada entre 650 y 2.060 HV30 mientras que la densidad de tales insertos de material de widia está delimitada entre 6 y 15,5 g/cm3.
Por otro lado, cabe señalar también que la cantidad del material de widia está delimitada entre 0,1 y 5% del peso total de la punta.
En cambio, la cantidad en peso del material de widia en las zonas extremas de la punta está delimitada entre el 20 y el 70%.
El material de widia comprende una multitud de partículas uniformemente distribuidas en el interior de una primera rejilla metálica envolvente, de manera que en este caso tales partículas de widia tienen un tamaño delimitado entre 1 y 10 mm y una separación entre ellas que oscila entre 0 y 10 mm.
En otra realización, el material de widia comprende al menos una placa de widia alojada dentro de una segunda rejilla metálica envolvente.
Los insertos de material de widia se sitúan en unas áreas aproximadamente perpendiculares y adyacentes a las superficies inclinadas que delimitan los frentes de ataque de la punta de la invención.
También cabe señalar que los insertos de material de widia se disponen con una separación de al menos 3 mm con respecto a cualquier punto del contorno perimetral de la punta, integrando las rejillas envolventes, primera y segunda, unas extensiones extremas de sujeción.
El molde de arena para fabricación de la punta de reja de arado integra una cavidad interna acorde con la geometría de la punta en combinación con unos alojamientos donde se ubican las extensiones extremas de sujeción de las rejillas, primera y segunda, comunicando dichos alojamientos con la cavidad interna del molde.
El proceso de fabricación de la punta para reja de arado se caracteriza porque comprende las siguientes fases:
- Colocar los insertos de material de widia dentro de la cavidad interna del molde de arena.
Colar la aleación de acero dentro del molde rellenándose su cavidad interna mezclándose asi con los insertos del material de widia.
- Solidificación de la aleación de acero que constituye la punta, envolviendo las partículas de widia en el material de acero sin que se produzca desplazamiento de dichas partículas durante la colada y su posterior solidificación, fundiéndose en esta fase la rejilla envolvente que se integrará con el material de acero.
Extracción de la punta de dicho molde de arena una vez solidificada y enfriada hasta una temperatura inferior a 500°C.
- Tratamiento superficial de la punta mediante un granallado .
Tratamiento térmico de temple y posterior revenido de la punta obtenida, con objeto de proporcionar propiedades al acero base adecuadas para presentar una buena relación dureza-tenacidad.
El tratamiento superficial de la punta mediante granallado se puede completar mediante una operación seleccionada entre un mecanizado y un rectificado.
La aleación del material de acero durante su colada alcanza una temperatura delimitada entre 1.500° C y 1.675° C, siendo el tiempo de permanencia dentro del molde de al menos 1 hora.
El tiempo de llenado del molde de arena está delimitado entre 2 y 30 segundos.
El temple de la punta consiste en introducir la misma en un horno de tratamiento térmico calentándola a una temperatura entre 750 y 850° C durante un tiempo comprendido entre 25 y 35 minutos, para posteriormente enfriarla muy rápidamente introduciéndola en un fluido seleccionado entre agua, agua con polímeros y aceite.
Después del enfriamiento descrito anteriormente, se procede a realizar el tratamiento de revenido que consiste en calentar la punta entre 200 y 400° C durante un tiempo comprendido entre 1,5 y 2,5 horas seguido de un enfriamiento al aire hasta alcanzar la temperatura ambiente .
Mediante el mencionado tratamiento térmico de temple y revenido se obtiene una dureza entre 45 y 55 HRC, dotando a la punta de una elevada resistencia frente al desgaste.
A continuación para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Muestra una vista en perspectiva de una reja con la inclusión de la punta para reja de arado, objeto de la invención, con una plaquita enteriza de widia en su interior. También es objeto de la invención el proceso y el molde de arena para fabricar la punta.
Figura 2.- Muestra una vista en planta de la punta para reja de arado con granos de widia en su interior.
Figura 3.- Muestra una vista en explosión de una cavidad del molde y una rejilla a modo de malla envolvente con granos de widia preparada para insertar tal rejilla con dichos granos de widia en el interior de la cavidad del molde .
Figura 4.- Muestra una vista en explosión de lo representado en la figura anterior según una segunda realización en la que el material de widia alojado dentro de una segunda rejilla comprende una placa de widia enteriza .
DESCRIPCION DE UN EJEMPLO DE REALIZACION DE LA INVENCION
Considerando la numeración adoptada en las figuras, la punta para reja de arado contempla la siguiente nomenclatura empleada en la descripción:
1. - Pieza base.
2. - Insertos de widia (en forma de granos) .
2' .- Insertos de widia (placa enteriza) .
3.- Zonas extremas.
4. - Reja.
5. - Primera rejilla metálica envolvente.
5'.- Extensiones extremas de la rejilla envolvente.
6. - Segunda rejilla metálica envolvente.
6'.- Extensiones extremas de la rejilla envolvente.
7. - Alojamientos.
8. - Molde de arena.
9. - Cavidad interna del molde.
10. - Superficies laterales inclinadas.
La punta de la invención comprende una pieza base 1 formada por una aleación de acero moldeado con una composición como la descrita en el apartado de la descripción de la invención, integrando a su vez tal pieza base 1 unos insertos de widia 2-2' que se han introducido previamente en el material de acero durante el proceso de moldeo, ubicándose tales insertos de widia 2-2' en unas zonas extremas 3 de la pieza de acero 1, constituyendo dichas zonas extremas 3 los frentes de ataque durante el roturado, labrado y/o arado de la tierra. Los insertos de widia 2-2' son los elementos encargados de aumentar la vida útil de la punta.
El material de widia es un metal duro que proporciona la dureza necesaria frente al desgaste al que pueda verse sometida la punta.
Como es evidente, la punta se fija de forma convencional en la parte más adelantada de una reja 4, de manera que cuando se desgasta el frente de ataque de la punta que está activo, se cambia de posición la punta a fin de situar el otro frente de ataque parejo en el extremo más adelantado de la reja de arado.
La punta está fabricada con el material de acero y el material de widia, de tal modo que tanto la composición de los materiales junto con los parámetros del proceso de fabricación son los aspectos fundamentales de cara a obtener una perfecta unión entre dichos materiales.
La unión de ambos materiales es la clave para que la punta aumente su vida útil, dado que dicha unión tiene que ser lo suficientemente resistente para que los insertos de widia, en forma de grano 2 y como un único cuerpo enterizo en forma de placa 2', no se desprendan del material de acero durante el trabajo de la punta y lo suficientemente tenaz para aumentar la resistencia al choque.
El material de widia es un elemento que se encuentra constituido por carburo de wolframio que se liga entre si mediante el empleo de cobalto, de manera que en el caso que nos ocupa el porcentaje de cobalto varia entre 3,5 hasta el 30% destacándose que los carburos de wolframio tienen una composición química desde W3C hasta W6C, siendo el tamaño de los granos de carburo de wolframio entre 0, 6 y 6 mieras.
El polvo de carburo de wolframio se prensa y se calienta bajo presión de 10.000 a 20.000 bares hasta aproximadamente 1.600° C. En estas condiciones la masa se compacta por sinterización actuando el cobalto como ligante de los granos de carburo. La dureza de la widia así obtenida está comprendida entre 650 y 2.060 HV30 y la densidad entre 6 y 15,5 g/cm3.
El procedimiento de penetración para el control de la dureza "HV" (proceso de medición de la dureza DIN 50133) es conocido y se describe a continuación. Un diamante con forma de pirámide es presionado en una prueba con una fuerza definida. La dureza se calcula por la diagonal de presión -medida al liberar la prueba-. Dependiendo de la fuerza de prueba se distingue el rango de carga pequeña y de microdureza . La macrodureza en metales es independiente de la fuerza de prueba. El procedimiento Vickers (HV) se usa con materiales muy duros; para pruebas pequeñas, duras y delgadas y para superficies templadas. Después del "HV" se encuentra la prueba de fuerza de forma abreviada y el tiempo de incidencia -si difiere del tiempo habitual-.
La cantidad de material de widia que se introduce en el interior de la punta varia entre el 0,1 y el 5% del peso total de dicha punta. La widia se distribuirá en el interior de la punta, en la zona de desgaste de la misma, de tal modo que el porcentaje de widia frente al acero en dicha zona es de hasta un 70% en peso.
Para introducir el material de widia en el interior de la punta se realizarán los insertos de widia 2-2' que pueden ser de dos tipos.
El primero de ellos se trata de una primera rejilla metálica envolvente 5 a modo de malla de espesor reducido en cuyo interior se introducen partículas de widia 2 uniformemente distribuidas en el interior de la citada primera rejilla metálica envolvente 5. Dichas partículas poseen un tamaño entre 1 y 10 rom, siendo la separación entre las mismas entre 0 y 10 rom . El tamaño de las partículas y la separación entre las mismas debe ser tal que proporcione un correcto mojado por parte del acero fundido durante su colado y solidificación y además que se obtenga un buen comportamiento frente al desgaste.
El segundo inserto de widia es una placa enteriza 2' que se ubica dentro de una segunda rejilla metálica envolvente 6 de espesor reducido en la que se introduce tal placa de widia 2', cuyas dimensiones se encuentran en función del tamaño de la punta. En este inserto, el volumen de la placa de widia 2' quedará completamente embebido en el material de acero.
Cualquiera de dichos insertos 2-2' se situarán en el interior de la punta, de tal modo que se encuentren orientados aproximadamente perpendiculares a la zona de trabajo de la punta, es decir, a las superficies inclinadas 10 correspondientes con las zonas extremas 3 de la punta de la invención.
Las rejillas metálicas envolventes 5-6 de los insertos
2-2' poseen la función de soportar la widia durante el proceso de colado y que la misma no se desplace de su posición correcta. Asimismo, al poseer un espesor reducido y debido a la alta temperatura con la que el acero fundido entra en el interior del molde de arena 8, dicha rejilla metálica envolvente 5-6 se funde desapareciendo, quedando en dicha zona la unión sólida entre el acero y el material de widia.
Las rejillas metálicas envolventes 5-6 de la primera y segunda realización descritas, cuentan con unas extensiones extremas de sujeción 5' -6' que se ubican en correspondencia con unos alojamientos 7 en el interior del molde de arena 8 para asegurar asi un posicionamiento correcto del material de widia, comunicando tales alojamientos 7 con una cavidad interna 9 del citado molde de arena 8.
El material de widia, bien sea en forma de placa 2' o bien como un conjunto de granos 2, se dispondrá con una separación de al menos 3 mm respecto a los bordes de la punta en todas sus direcciones.
El molde de arena 8 incorpora los alojamientos 7 citados anteriormente, permitiéndose asi una fácil y rápida colocación de los insertos mencionados anteriormente, de tal modo que en tales alojamientos se sitúan las extensiones extremas 5' -6' de las rejillas metálicas envolventes 5-6.
El proceso de fabricación para obtener la punta para reja de arado no lo describimos en este apartado ya que está completamente detallado en el apartado de la descripción de la invención.

Claims

RE IVINDICACIONES :
1 . - PUNTA PARA REJA DE ARADO , contando la punta con al menos un frente de ataque, a la vez que se fija en la parte más adelantada de la reja de arado,
se caracteriza porque:
comprende una pieza base (1) de material de acero moldeado en combinación con al menos un inserto de material de widia embebido en al menos una zona extrema de la pieza base (1), correspondiendo tal zona extrema con el respectivo frente de ataque de la punta.
2 . - PUNTA PARA REJA DE ARADO , según la reivindicación 1, caracterizada porque el material de acero comprende la siguiente composición en porcentajes expresados en peso respecto al total de la aleación del acero:
- Carbono entre 0,25% y 0,45%;
Manganeso entre 1,40% y 1,60%;
- Fósforo < 0,035%;
- Aluminio entre 0,025% y 0,050%;
- Sílice entre 0,40% y 0,60%.
Cromo entre 0,25% y 0,65%;
- Azufre < 0,035%;
- Titanio entre 0,010% y 0,020%.
3 . - PUNTA PARA REJA DE ARADO , según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el inserto de material de widia constituido por polvo de carburo de wolframio ligado mediante cobalto, comprende la siguiente composición:
- Cobalto entre 3,5% y 30%;
Composición química del carburo de wolframio: W3C hasta W6C .
4 . - PUNTA PARA REJA DE ARADO , según la reivindicación 3, caracterizada porque el tamaño de los granos de carburo de wolframio está delimitado entre 0, 6 y 6 mieras.
5. - PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque:
la dureza de los insertos del material de widia está delimitada entre 650 y 2.060 HV30;
- la densidad de los insertos del material de widia está delimitada entre 5 y 15,5 g/cm3.
6. - PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque la cantidad de material de widia está delimitada entre 0,1 y el 5% del peso total de la punta.
7. - PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 6, caracterizada porque la cantidad en peso del material de widia en las zonas extremas de la punta está delimitada tal cantidad entre el 20% y el 70%.
8.- PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material de widia comprende una multitud de partículas de widia uniformemente distribuidas en el interior de una primera rejilla metálica envolvente (5) a modo de malla.
9.- PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación
8, caracterizada porque las partículas de widia (2) tienen un tamaño delimitado entre 1 y 10 mm y una separación entre ellas que oscila entre 0 y 10 mm.
10. - PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el material de widia comprende al menos una placa de widia (2') alojada dentro de una segunda rejilla metálica envolvente ( 6 ) .
11. - PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 8, 9 ó 10, caracterizada porque los insertos de material de widia se sitúan en unas áreas adyacentes a unas superficies inclinadas 10 que delimitan los frentes de ataque de la punta.
12. - PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque los insertos de material de widia se disponen con una separación de al menos 3 mm con respecto a cualquier punto del contorno perimetral de la punta.
13.- PUNTA PARA REJA DE ARADO, según las reivindicaciones 8 y 10, caracterizada porque las rejillas envolventes, primera (5) y segunda (6), integran unas extensiones extremas de sujeción (5'-6') .
14. - MOLDE DE ARENA PARA FABRICACION DE LA PUNTA DE REJA DE ARADO, de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque integra una cavidad interna (9) acorde con la geometría de la punta en combinación con unos alojamientos (7) donde se ubican las extensiones extremas (5'-6') de las rejillas metálicas envolventes, primera (5) y segunda (6) comunicando dichos alojamientos (7) con la cavidad interna (9) del molde de arena (8) .
15.- PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, de acuerdo con las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende las siguientes fases:
Colocar los insertos de material de widia dentro de la cavidad interna del molde de arena.
Colar la aleación de acero dentro del molde de arena rellenándose su cavidad interna mezclándose con los insertos del material de widia.
Solidificación del acero que constituye la punta, envolviendo las partículas de widia en el material de acero, sin que se produzca desplazamiento alguno de dichas partículas durante la colada y su posterior solidificación, fundiéndose en esta fase la rejilla envolvente que se integrará con el material de acero.
Extracción de la punta de dicho molde de arena una vez solidificada y enfriada hasta una temperatura inferior a 500°C.
Tratamiento superficial de la punta mediante un granallado. Tratamiento térmico de temple y posterior revenido de la punta obtenida.
16. - PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 15, caracterizado porque el tratamiento superficial de la punta mediante granallado se completa mediante una operación seleccionada entre un mecanizado y un rectificado.
17. - PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 15, caracterizado porque la aleación del material de acero durante su colada alcanza una temperatura delimitada entre 1.500° C y 1.675° C.
18. - PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 17, caracterizado porque el tiempo de solidificación dentro del molde comprende al menos 1 hora.
19. - PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 15 ó 17, caracterizado porque el tiempo de llenado del molde de arena está delimitado entre 2 y 30 segundos.
20.- PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE
ARADO, según una cualquiera de las reivindicaciones 15 ó 17, caracterizado porque:
el temple de la punta consiste en introducir la misma en un horno de tratamiento térmico calentándola a una temperatura entre 750 y 850° C durante un tiempo comprendido entre 25 y 35 minutos.
21. - PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 20, caracterizado porque después del calentamiento descrito en la reivindicación anterior, la punta se enfria muy rápidamente introduciéndola en un fluido seleccionado entre agua, agua con polímeros y aceite.
22. - PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO, según la reivindicación 21, caracterizado porque después del enfriamiento descrito en la reivindicación anterior, se procede a realizar el tratamiento de revenido que consiste en calentar la punta entre 200 y 400° C durante un tiempo comprendido entre 1,5 y 2,5 horas seguido de un enfriamiento al aire hasta alcanzar la temperatura ambiente .
23 . - PROCESO DE FABRICACION DE LA PUNTA PARA REJA DE ARADO , según la reivindicación 15, caracterizado porque el polvo de carburo de wolframio que forma parte de la composición del material de widia se prensa y se calienta bajo presión entre 10.000 y 20.000 bares hasta alcanzar una temperatura en torno a los 1.600° C, de manera que la masa se compacta por sinterización actuando el cobalto como elemento ligante de los granos de carburo de wolframio.
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