ALEACION DE HIERRO-NIQUEL.
Uso de una aleación de hierro-níquel resistente a la fluencia y de baja dilatación con mayor resistencia mecánica,
con (en % en masa)
Ni40 a 43%
Cmáx. 0,1%
Ti2,0 a 3,5%
Al0,1 a 1,5%
Nb0,1 a 1,0%
Mn0,005 a 0,8%
Si0,005 a 0,6%
Comáx. 0,5%
Crmáx. 0,1%
Momáx. 0,1%
Cumáx. 0,1%
Mgmáx. 0,005%
Bmáx. 0,005%
Nmáx. 0,006%
Omáx. 0,003%
Smáx. 0,005%
Pmáx. 0,008%
Camáx. 0,005%
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 5 x 10-6/K, en la construcción de moldes de CFK
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/DE2007/000141.
Solicitante: THYSSENKRUPP VDM GMBH.
Nacionalidad solicitante: Alemania.
Dirección: PLETTENBERGER STRASSE 2,58791 WERDOHL.
Inventor/es: DE BOER, BERND, GEHRMANN, BODO.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 24 de Marzo de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C21D6/00B
- C21D6/02 QUIMICA; METALURGIA. › C21 METALURGIA DEL HIERRO. › C21D MODIFICACION DE LA ESTRUCTURA FISICA DE LOS METALES FERROSOS; DISPOSITIVOS GENERALES PARA EL TRATAMIENTO TERMICO DE METALES O ALEACIONES FERROSOS O NO FERROSOS; PROCESOS DE MALEABILIZACION, p.ej. POR DESCARBURACION O REVENIDO (cementación por procesos de difusión C23C; tratamiento de la superficie de materiales metálicos utilizando al menos un proceso cubierto por la clase C23 y al menos un proceso cubierto por la presente subclase, C23F 17/00; solidificación unidireccional de materiales eutécticos o separación unidireccional de materiales eutectoides C30B). › C21D 6/00 Tratamiento térmico de aleaciones ferrosas. › Endurecimiento por precipitación.
- C22C30/00 C […] › C22 METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO DE ALEACIONES O METALES NO FERROSOS. › C22C ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F). › Aleaciones en las que ninguno de los constituyentes alcanza el 50% en peso.
- C22C38/02 C22C […] › C22C 38/00 Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero (aleaciones de hierro colado C22C 37/00). › que contienen silicio.
- C22C38/04 C22C 38/00 […] › que contienen manganeso.
- C22C38/06 C22C 38/00 […] › que contienen aluminio.
- C22C38/08 C22C 38/00 […] › que contienen níquel.
- C22C38/10B
Clasificación PCT:
Fragmento de la descripción:
Aleación de hierro-níquel.
La invención se refiere al uso de una aleación de hierro-níquel resistente a la fluencia y de baja dilatación con mayor resistencia mecánica.
De forma creciente se fabrican componentes también para productos de seguridad relevante, como en la construcción aeronáutica, a partir de plásticos reforzados con fibras de carbono (CFK). Para la producción de tales componentes se necesitan bases de bastidor de gran tamaño como piezas de moldeo-herramienta, procesándose hasta la fecha aleaciones de hierro-níquel con aproximadamente 36% de níquel (Ni36).
Las aleaciones utilizadas hasta la fecha tienen ciertamente un coeficiente de dilatación térmica que se encuentra por debajo de 2,0 x 10-6/K, pero sus propiedades mecánicas deben considerarse demasiado bajas.
Por el documento US 5,688,71 A se ha dado a conocer una aleación altamente resistente con un coeficiente de dilatación de cómo máximo 4,9 x 10-6 m/mºC a 204ºC que está compuesta por (en % en masa) 40,5 a 48% de Ni, 2 a 3,7% de Nb, 0,75 a 2% de Ti, como máximo 3,7% de contenido total de Nb + Ta, 0 a 1% de Al, 0 a 0,1% de C, 0 a 1% de Mn, 0 a 1% de Si, 0 a 1% de Cu, 0 a 1% de Cr, 0 a 5% de Co, 0 a 0,01% de B. 0 a 2% de W, 0 a 2% de V, 0 a 0,01 de contenido total de Mg + Ca + Ce, 0 a 0,5% de Y y tierras raras, 0 a 0,1% de S, 0 a 0,1% de P, 0 a 0,1% de N y como material restante hierro e impurezas despreciables. La aleación debe poderse utilizar para la fabricación de moldes para materiales compuestos con bajo coeficiente de dilatación, p.ej. para materiales compuestos con fibras de carbono, o para la fabricación de cintas electrónicas, leadframes (portacircuitos) o máscaras endurecibles para tubos de pantallas de televisión.
Del documento JP 04180542 A1 se desprende una aleación altamente resistente y con poca dilatación de la siguiente composición:
El documento WO 01/07673 da a conocer una aleación de hierro-níquel resistente a la fluencia y de baja dilatación que presenta (en % en masa) además como máx. 0,2% de C, como máx. 0,3% de Mn, como máx. 0,3% de Si y como máx. un contenido de Al de 0,05 a 3,0%, un contenido de Ti de 0,1 a 3,0%,
En el documento EP 1 063 304 A1 se describe un dispositivo para un tubo de imagen de rayos catódicos con pantalla plana que comprende un marco de sujeción para una máscara de sombra y una máscara de sombra que está colocada en el marco de sujeción de modo que bajo tensión esté a temperatura ambiente. El marco de sujeción está compuesto por una aleación de hierro-níquel con un coeficiente de dilatación térmica en el intervalo de temperaturas de 20 a 150ºC < 5 x 10-6/K. Lo mismo rige para la máscara de sombra que debe presentar en el mencionado intervalo de temperaturas un coeficiente de dilatación térmica análogo. La aleación de hierro-níquel tiene la siguiente composición (en % en masa):
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción.
Mediante el documento JP 10310845 A1 se ha dado conocer una aleación altamente resistente con bajo coeficiente de dilatación térmica que presenta la siguiente composición (en % en masa):
Además de un bajo coeficiente de dilatación térmica se desea, en especial los constructores de moldes en la construcción aeronáutica, una aleación mejorada que presente frente al Ni36 una mayor resistencia mecánica.
La invención se plantea por consiguiente el objetivo de encontrar un nuevo campo de utilización para una aleación de Fe-Ni en el que la aleación tenga que presentar además de un bajo coeficiente de dilatación térmica también una mayor resistencia mecánica.
Este objetivo se consigue mediante el uso de una aleación de hierro-níquel resistente a la fluencia y de baja dilatación con mayor resistencia mecánica, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 5 x 10-6/K, en la construcción de moldes de CFK.
Este objetivo se consigue alternativamente también mediante el uso de una aleación de hierro-níquel resistente a la fluencia y de baja dilatación con mayor resistencia mecánica, con (en % en masa)
Reivindicaciones:
1. Uso de una aleación de hierro-níquel resistente a la fluencia y de baja dilatación con mayor resistencia mecánica, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 5 x 10-6/K, en la construcción de moldes de CFK.
2. Uso de una aleación de hierro-níquel resistente a la fluencia y de baja dilatación con mayor resistencia mecánica, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que cumple la siguiente condición
presentando la aleación en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 4 x 10-6/K, en la construcción de moldes de CFK.
3. Uso conforme a la reivindicación 1, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 4,5 x 10-6/K.
4. Uso conforme a la reivindicación 3, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 3,5 x 10-6/K.
5. Uso conforme a la reivindicación 2, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que cumple la siguiente condición
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 3,5 x 10-6/K.
6. Uso conforme a la reivindicación 5, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que cumple la siguiente condición
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 3,5 x 10-6/K.
7. Uso conforme a la reivindicación 5 ó 6, con (en % en masa)
el resto hierro e impurezas inherentes a la producción,
que cumple la siguiente condición
que presenta en el intervalo de temperaturas de 20 a 200ºC un coeficiente de dilatación térmica medio < 3,2 x 10-6/K, en especial < 3,0 x 10-6/K.
8. Uso conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se utilizan semiproductos de gran tamaño en forma de material de chapa, de fleje o de tubo.
9. Uso conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se utiliza alambre, especialmente en forma de un material de aportación de soldadura.
10. Uso conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7 como pieza de construcción de moldes para la producción de piezas de aviones de CFK.
11. Uso conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7, en el que a partir de esta aleación se fabrican solo piezas del molde que se carguen mecánicamente fuertemente.
12. Uso conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7 como piezas de forja.
13. Uso conforme a alguna de las reivindicaciones 1 a 7 como componentes de fundición.
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