Procedimiento de producción para banda de aluminio de AlMgSi.

Procedimiento para la producción de una banda de una aleación de AlMgSi, en el que se cuela una barra laminada de una aleación de AlMgSi

, se somete la barra laminada a una homogeneización, se lamina en caliente la barra laminada que se ha llevado hasta temperatura de laminación en caliente, a continuación se lamina en frío opcionalmente hasta el grosor final y se somete a recocido por disolución y se enfría bruscamente la banda laminada acabada,

caracterizado por que la banda laminada en caliente inmediatamente después de la descarga desde el último cilindro alimentador caliente presenta una temperatura de más de 130 °C a 250 °C, preferentemente a 230 °C y se arrolla la banda laminada en caliente con esta temperatura.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11181519.

Solicitante: Hydro Aluminium Rolled Products GmbH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: Aluminiumstrasse 1 41515 Grevenbroich ALEMANIA.

Inventor/es: KARHAUSEN, KAI FRIEDRICH, DR., SCHRODER, DIETMAR, KEHL,WERNER,DR, BRINKMAN,Henk-Jan, Brünger,Eike, WIRTZ,THOMAS, HÖRSTER,NATALIE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > VEHICULOS TERRESTRES QUE SE DESPLAZAN DE OTRO MODO... > VEHICULOS DE MOTOR; REMOLQUES (dirección o guiado... > B62D29/00 (Carrocerías caracterizadas por el material utilizado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO... > MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE METALES O... > Modificación de la estructura física de metales... > C22F1/05 (de aleaciones del tipo Al-Si-Mg, es decir, que contienen silicio y magnesio en proporciones sensiblemente iguales)

PDF original: ES-2459307_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento de producción para banda de aluminio de AlMgSi La invención se refiere a un procedimiento para la producción de una banda de una aleación de AlMgSi, en el que se cuela una barra laminada de una aleación de AlMgSi, se somete la barra laminada a una homogeneización, se lamina en caliente la barra laminada que se ha llevado hasta temperatura de laminación, a continuación se lamina en frío opcionalmente hasta el grosor final y se somete a recocido por disolución y se enfría bruscamente la banda laminada acabada. Además la invención se refiere a usos ventajosos de una banda de aluminio de AlMgSi producida de manera correspondiente.

Sobre todo en la construcción de automóviles pero también en otros campos de aplicación, por ejemplo en la construcción de aeronaves o en la construcción de vehículos sobre raíles, se necesitan chapas de aleación de aluminio, que no sólo se caracterizan por valores de resistencia especialmente elevados, sino que, al mismo tiempo, presentan un comportamiento de conformación muy adecuado y permiten altos grados de conformación. En la construcción de automóviles son campos de aplicación típicos la carrocería y las piezas de tren de rodadura. En el caso de elementos constructivos lacados, visibles, por ejemplo chapas de carrocería visibles desde el exterior, se añade que el conformado de los materiales ha de tener lugar de modo que la superficie después del lacado no se vea perjudicada por errores tales como figuras de fluencia o formación de estrías (roping) . Esto es especialmente importante por ejemplo para el uso de chapas de aleación de aluminio para la producción de cubiertas de motor y otros elementos constructivos de carrocería de un automóvil. No obstante, esto limita la elección de materiales en cuanto a la aleación de aluminio. En particular las aleaciones de AlMgSi, cuyos componentes principales de aleación son magnesio y silicio, presentan resistencias relativamente altas en el estado T6 con, al mismo tiempo, un comportamiento de conformación adecuado en el estado T4 así como una excelente resistencia a la corrosión. Las aleaciones de AlMgSi son los tipos de aleación AA6XXX, por ejemplo del tipo de aleación AA6016, AA6014, AA6181, AA6060 y AA6111. Habitualmente se producen bandas de aluminio a partir de una aleación de AlMgSi mediante colada de una barra laminada, homogeneización de la barra laminada, laminación en caliente de la barra laminada y laminación en frío de la banda laminada en caliente. La homogeneización de la barra laminada tiene lugar a una temperatura de 380 a 580 °C durante más de una hora. Mediante un recocido por disolución posterior a temperaturas típicas de 500 °C a 570 °C con posterior enfriamiento brusco y endurecimiento por precipitación en frío aproximadamente a temperatura ambiente durante al menos tres días, pueden entregarse las bandas en el estado T4. El estado T6 se ajusta después del enfriamiento brusco mediante un endurecimiento por precipitación en caliente a temperaturas entre 100 °C y 220 °C.

Es problemático que en bandas de aluminio laminadas en caliente de aleaciones de AlMgSi existan deposiciones gruesas de Mg2Si, que se rompen y reducen en la laminación en frío posterior mediante alto grado de conformación. Las bandas laminadas en caliente de una aleación de AlMgSi se producen por regla general en grosores de 3 mm a 12 mm y se alimentan a una laminación en frío con altos grados de conformación. Dado que el intervalo de temperatura en el que se forman las fases de AlMgSi, durante la laminación en caliente convencional se atraviesa muy lentamente, se desarrollan las fases de forma muy gruesa. El intervalo de temperatura para la formación de las fases mencionadas anteriormente depende de la aleación. Éste se encuentra en cambio entre 230 °C y 550 °C, es decir, en el intervalo de las temperaturas de laminación en caliente. Pudo detectarse experimentalmente que estas fases gruesas en la banda laminada en caliente influyen negativamente en el alargamiento del producto final. Esto significa que el comportamiento de conformación de bandas de aluminio de aleaciones de AlMgSi no pudo aprovecharse por completo hasta el momento.

Por la solicitud de patente europea EP 2 270 249 A1 publicada, que remite a la solicitante, se propuso que la banda de aleación de AlMgSi inmediatamente después de la descarga a partir del último cilindro alimentador caliente presentara una temperatura de como máximo 130 °C y se arrollara con esta temperatura o una temperatura más baja. Mediante el enfriamiento brusco de la banda laminada en caliente con este procedimiento pueden producirse bandas de aluminio en el estado T4, que en el estado T4 presentan un alargamiento de rotura de A80 de más del 30 % o un alargamiento uniforme Ag de más del 25 %. Además resultaron también valores muy altos para el alargamiento de rotura en el estado T6. En cambio, se ha mostrado que este intervalo de temperatura en la descarga del último cilindro alimentador caliente, lleva a problemas en la planeidad de la banda laminada en caliente, de modo que las siguientes etapas de fabricación se alteraban. Además, la tasa de enfriamiento predeterminada pudo alcanzarse sólo con velocidades de producción reducidas. A partir de este estado de la técnica, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar un procedimiento mejorado para la producción de una banda de aluminio a partir de una aleación de AlMgSi, con el que pueden producirse de manera segura para el proceso bandas de aluminio de AlMgSi con un comportamiento de conformación muy adecuado en el estado T4.

De acuerdo con una primera enseñanza de la presente invención el objetivo señalado se resuelve para un procedimiento por que la banda laminada en caliente inmediatamente después de la descarga a partir del último cilindro alimentador caliente presenta una temperatura de más de 130 ° C, preferentemente de 135 °C a como máximo 250 °C, preferentemente de 135 °C a como máximo 230 °C y se arrolla la banda laminada en caliente con esta temperatura.

En contraposición al procedimiento conocido con temperaturas de arrollamiento especialmente bajas se mostró sorprendentemente que las propiedades mecánicas no variaban o sólo de forma insignificante con respecto al alargamiento uniforme Ag que determina el comportamiento de conformación, a pesar de las temperaturas de arrollamiento modificadas. Las bandas de aleación de AlMgSi fabricadas de acuerdo con la invención en el estado T4 mostraban además un alargamiento uniforme de más del 25 % en el ensayo de tracción de acuerdo con la norma DIN EN. Además mostraban una capacidad de curado muy buena en el estado T6, tal como se conoce por la solicitud previa de la solicitante. No obstante pudo estabilizarse claramente el procedimiento de producción y alcanzarse una mayor velocidad de producción.

De acuerdo con una forma de realización ventajosa del procedimiento de acuerdo con la invención este proceso de enfriamiento tiene lugar dentro de los dos últimos cilindros alimentadores calientes, es decir el enfriamiento hasta más de 130 °C, preferentemente de 135 °C a 250 °C, preferentemente de 135 °C a 230 °C tiene lugar en el plazo de segundos, como máximo en el plazo de cinco minutos. Se ha mostrado que en este modo de proceder, los valores elevados de alargamiento uniforme se consiguen de manera segura para el proceso con valores límite de resistencia o de alargamiento en el estado T4 y la capacidad de curado mejorada en el estado T6 especialmente.

De acuerdo con una configuración adicional del procedimiento de acuerdo con la invención se consigue un enfriamiento seguro para el proceso de la banda laminada en caliente por que la banda laminada en caliente con el uso de al menos un refrigerador de placas y de los propios cilindros... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la producción de una banda de una aleación de AlMgSi, en el que se cuela una barra laminada de una aleación de AlMgSi, se somete la barra laminada a una homogeneización, se lamina en caliente la barra laminada que se ha llevado hasta temperatura de laminación en caliente, a continuación se lamina en frío opcionalmente hasta el grosor final y se somete a recocido por disolución y se enfría bruscamente la banda laminada acabada, caracterizado por que la banda laminada en caliente inmediatamente después de la descarga desde el último cilindro alimentador caliente presenta una temperatura de más de 130 °C a 250 °C, preferentemente a 230 °C y se arrolla la banda laminada en caliente con esta temperatura.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la banda laminada en caliente se enfría bruscamente hasta la temperatura de descarga con el uso de al menos un refrigerador de placas y de los propios cilindros alimentadores calientes cargados con emulsión.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la temperatura de la banda laminada en caliente antes del inicio del proceso de enfriamiento durante la laminación en caliente asciende a más de 400 °C.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que la temperatura de la banda laminada en caliente después del penúltimo rodillo alimentador asciende a más de 250 °C.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que la temperatura de la banda laminada en caliente después del último rodillo alimentador antes del devanado asciende a de 200 °C a 230 °C.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el grosor de la banda laminada en caliente acabada asciende a de 3 mm a 12 mm, preferentemente de 5 mm a 8 mm.

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que la aleación de aluminio es del tipo de aleación AA6xxx, preferentemente AA6014, AA6016, AA6060, AA6111 o AA6181.

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por que la banda de aluminio laminada acabada se somete a un tratamiento térmico, en el que la banda de aluminio después del recocido por disolución y del enfriamiento brusco se calienta hasta más de 100 °C y a continuación con una temperatura de más de 55 °C, preferentemente de más de 85 °C se arrolla y se endurece por precipitación.

9. Uso de una banda de aluminio producida con un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 para un elemento constructivo, parte de estructura o de tren de rodadura o chapa en la construcción de automóviles, aeronaves o vehículos sobre raíles, en particular como componente, pieza de tren de rodadura, chapa exterior o interior en la construcción de automóviles, preferentemente como elemento constructivo de carrocería.