ENVUELTA DE ACERO PARA RODILLO DE SUCCION Y METODO DE PRODUCCION DE UN PRODUCTO DE ACERO.

Una envuelta de rodillo de succión (9) con una pluralidad de orificios pasantes (7),

caracterizada porque la envuelta está hecha de un acero inoxidable de ferrita-austenita que tiene una microestructura que consta esencialmente del 35-65% en volumen de ferrita y el 35-65% en volumen de austenita, y que tiene una composición química que contiene 0,005-0,07 C, 0,1-2,0 Si, 3-8 Mn, 19-23 Cr, 0,5-1,7 Ni, 0,15-0,30 N, en % en peso, y

a) opcionalmente Mo y/o W en un contenido total de no más de 1,0 (Mo + W/2)

b) opcionalmente Cu hasta un máximo de 1,0 Cu, siendo el resto hierro e impurezas, y porque para los formadores de ferrita y austenita en la aleación, es decir los equivalentes de cromo y níquel, las siguientes condiciones son ciertas:

c) 20 < Creq < 24,5

d) 10 < Ni eq, donde

e) Creq = Cr + 1,5 Si + Mo + 2 Ti + 0,5 Nb

f) Ni eq = Ni + 0,5 Mn + 30 (C + N) + 0,5 (Cu + Co)

Envuelta de acero para rodillo de succión y método de producción de un producto de acero.

Campo técnico

La invención se refiere a una envuelta de acero para un rodillo de succión con una pluralidad de orificios pasantes taladrados y un método de producción de un producto de acero, método en el que una pieza de material de acero se maquina mediante una operación de corte que incluye taladrado.

Antecedentes de la invención

El acero inoxidable se usa en campos en los que es necesaria una alta resistencia a la corrosión. Una alta resistencia a la corrosión puede ser necesaria en entornos de la industria "off-shore", de papel y pulpa y la industria química. Un ejemplo son las envueltas de rodillos de succión para máquinas de fabricación de papel, que se fabrican en acero inoxidable. Un tipo de acero inoxidable son los llamados aceros dúplex que contienen ferrita y austenita. Se sabe que los aceros dúplex combinan una alta resistencia mecánica y tenacidad con una buena resistencia a la corrosión, en particular en términos de corrosión por tensión y fatiga por corrosión. Para la resistencia a la corrosión así como propiedades mecánicas tales como soldabilidad, es importante que el acero esté bien equilibrado en términos de los componentes esenciales austenita y ferrita. En el desarrollo moderno de aceros dúplex, se desea tener una microestructura que contenga el 35-65% de ferrita, siendo el resto austenita. En campos que requieren alta resistencia y buena resistencia a la corrosión, los aceros dúplex compiten cada vez más con los aceros inoxidables de austenita tradicionales. Dicho material de acero se describe en la Solicitud de Patente de Estados Unidos Publicada Nº 2003/0172999. El material de acero descrito en esta publicación es un acero inoxidable de ferrita-austenita que tiene una microestructura que consta esencialmente del 35-65% en volumen de ferrita y el 35-65% en volumen de austenita. El acero en cuestión tiene una composición química que contiene 0,005-0,07 C, 0,1-2,0 Si, 3-8 Mn, 19-23 Cr, 0,15-0,30 N, 0,5-1,7 Ni en % en peso. También pueden incluirse algunos otros componentes.

El nitrógeno es de considerable importancia para el acero descrito en el documento US 2003/0172999, puesto que el nitrógeno es dominante como formador de austenita y contribuye a la resistencia del acero así como a su resistencia a la corrosión. Por esta razón, se estimó que el contenido de nitrógeno del acero debe estar en el intervalo del 0,15-0,30%, y preferentemente en el intervalo del 0,20-0,24%. Sin embargo, se ha demostrado previamente que los tipos de acero de dicho alto contenido de nitrógeno presentan una mala cortabilidad.

Con más frecuencia, un acero inoxidable que se pretende usar para un producto particular debe someterse a algún tipo de operación de corte, tal como fresado, torneado o taladrado. A su vez, los aceros inoxidables de austenita y dúplex presentan una mala cortabilidad y, por lo tanto, se toman varias medidas para aumentar la cortabilidad del acero inoxidable. Se sabe anteriormente, que la presencia de nitrógeno en el acero inoxidable reduce la cortabilidad. En, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos Nº 4.769.213, se sugiere un método para aumentar la cortabilidad de un acero inoxidable de martensita reduciendo los contenidos de nitrógeno y carbono de modo que el contenido total de carbono y nitrógeno juntos no sea mayor del 0,05% en peso. Sin embargo, en comparación con aceros dúplex, los aceros de martensita tienen una peor resistencia a la corrosión. Para los aceros inoxidables de austenita, se sugiere en la Patente de Estados Unidos Nº 5.482.674 que el contenido de carbono y nitrógeno debe reducirse de modo que ni el contenido de carbono ni el contenido de nitrógeno sea mayor de aproximadamente el 0,035% en peso. También se sabe que la adición de azufre puede aumentar la cortabilidad. Por consiguiente, la Patente de Estados Unidos Nº 4.784.828 sugiere que debe añadirse azufre a un acero inoxidable de austenita para aumentar la cortabilidad. También se afirma que los contenidos de carbono y nitrógeno deben ser muy bajos, en total de hasta el 0,065% en peso. Sin embargo, en comparación con los aceros dúplex, los aceros de austenita tienen una menor resistencia.

La Patente de Estados Unidos Nº 4.964.924 sugiere el uso de un acero inoxidable de martensita en un rodillo de succión. En esa publicación se afirma que, puesto que son difíciles de taladrar, los aceros dúplex inoxidables de ferrita-austenita no son adecuados como materiales para rodillos de succión. En su lugar, se sugiere que un acero inoxidable adecuado para una envuelta de rodillo de succión debe ser del tipo de martensita, que contiene, entre otras cosas, carbono en un % en peso de más de 0 pero no más de 0,06, silicio en un % en peso por encima de 0 pero no más de 2, manganeso en un % en peso por encima de 0 pero no más de 2, níquel al 3-6% en peso, cromo al 14-17% en peso, molibdeno al 1-3% en peso y cobre en un % en peso de entre 0,5 y 1,5.

La presente invención pretende proporcionar una solución al problema de encontrar un material de acero que muestre una alta resistencia así como una buena resistencia a la corrosión y que, además, sea adecuado para operaciones de corte sin tener que someterlo a tratamiento por adición de azufre. También es un objeto de la invención proporcionar una envuelta de rodillo de succión con buena resistencia a la corrosión, que sea fácil de fabricar mediante operaciones de corte.

Explicación de la invención

Sorprendentemente, los presentes inventores han descubierto que un material de acero del tipo descrito en el documento mencionado anteriormente US 2003/0172999, no solamente tiene una alta resistencia y una buena resistencia a la corrosión, sino que el material en cuestión también es adecuado para operaciones de corte tales como torneado, fresado y taladrado, sin que el material en cuestión haya sido tratado mediante adición de azufre. Los inventores también han descubierto que el material en cuestión es particularmente adecuado como material para rodillos de succión de máquina para la fabricación de papel, y que es ventajoso para fabricar una envuelta de rodillo de succión de dicho material. Por consiguiente, la invención se refiere a una envuelta de rodillo de succión de este material tal como se define en la reivindicación 1. La invención también puede entenderse como un método para producir una operación de corte de un producto de acero tal como se define en la reivindicación 9, en particular para fabricar envueltas de rodillos de succión, pero también para fabricar otros productos, por ejemplo partes giratorias de la máquina, tales como árboles.

Por lo tanto, la invención se refiere a una envuelta de rodillo de succión que tiene una pluralidad de orificios pasantes. La envuelta de rodillo de succión de acuerdo con la invención está hecha de un acero inoxidable de ferrita-austenita que tiene una microestructura que consta esencialmente del 35-65% en volumen de ferrita y el 35-65% en volumen de austenita. La composición del acero se describirá con más detalle en la descripción detallada.

La invención también se refiere a un rodillo de succión que comprende la envuelta de rodillo de succión de la invención.

En una realización preferida, la operación de corte comprende el taladrado de al menos un orificio pasante, y preferentemente el taladrado de una pluralidad de orificios. En una realización particularmente ventajosa, el método comprende el taladrado de cientos de miles de orificios. Una longitud taladrada correspondiente es de varios kilómetros. La operación de corte también puede comprender el torneado de las caras externa e interna de la envuelta.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra el doblado de una pieza troquelada para una envuelta de rodillo de succión.

La figura 2 muestra una pieza troquelada que ha sido doblada y soldada conjuntamente para formar una envuelta.

La figura 3 muestra esquemáticamente una primera etapa de maquinado sobre la envuelta mostrada en la figura 2.

La figura 4 muestra una segunda etapa de maquinado de la envuelta.

La figura 5 muestra una envuelta de rodillo de succión completada.

Las figuras 6-9 muestran el resultado de ensayos comparativos en los que el acero usado de acuerdo con la invención se compara con otros aceros en términos de cortabilidad.

Descripción detallada de la invención

A continuación, se describe esquemáticamente la fabricación de envueltas de rodillos de succión....

1. Una envuelta de rodillo de succión (9) con una pluralidad de orificios pasantes (7), caracterizada porque la envuelta está hecha de un acero inoxidable de ferrita-austenita que tiene una microestructura que consta esencialmente del 35-65% en volumen de ferrita y el 35-65% en volumen de austenita, y que tiene una composición química que contiene 0,005-0,07 C, 0,1-2,0 Si, 3-8 Mn, 19-23 Cr, 0,5-1,7 Ni, 0,15-0,30 N, en % en peso, y