Procedimiento para la fabricación de flejes de acero inoxidable con propiedades superficiales mejoradas,

siendo sometido el fleje de acero inoxidable primero a un proceso de recocido brillante y a continuación a un tratamiento electroquímico de decapado, para una densidad de corriente comprendida entre 5 A/dm2 y 200 A/dm2, teniendo lugar el tratamiento electroquímico en electrolito de SO42- que contiene sulfato y el tratamiento con densidades de carga comprendidas entre 100 C/dm2 y 3.000 C/dm2, caracterizado porque como electrolito se emplea ácido sulfúrico H2SO4 con una concentración de ácido libre de por lo menos 5 g/l y ajustándose el potencial redox, mediante la adición de sustancias para la variación del potencial redox, preferentemente mediante iones de cromato Cr6+, a aproximadamente 860 mV

Procedimiento para la fabricación de flejes de acero inoxidable con propiedades superficiales mejoradas.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de flejes de acero inoxidable con propiedades superficiales mejoradas.

Una instalación de recocido brillante consta fundamentalmente de un horno de recocido brillante y un desengrasado conectado previamente. El horno se hace funcionar con una atmósfera de hidrógeno de manera que a las altas temperaturas de incandescencia no puede tener lugar oxidación del fleje alguna. En la atmósfera del horno hay, sin embargo, oxígeno en forma de trazas. Dependiendo de la altura del punto de condensación se forman capas de óxido en el fleje. En particular, durante la puesta en marcha, puede suceder que haya concentraciones de oxígeno más elevadas de manera que la formación de óxido se haga tan intensiva que se haga visible mediante colores de revenido. Para la supresión de los problemas de este tipo se equiparon muchas instalaciones de recocido brillante con un tratamiento electroquímico de ácido nitroso. El éxito del tratamiento no se puede cuantificar, sin embargo, con precisión -en ocasiones el fleje tiene tras el tratamiento todavía colores de revenido aún más intensos. El hecho es que la mayoría de las nuevas instalaciones de recocido brillante son planificadas y construidas sin este tratamiento electroquímico con ácido nitroso. Esto se debe, sobre todo, a que la atmósfera del horno es controlada esencialmente mejor y el punto de condensación no oscila ya en la medida en que lo hacía antes.

La ventaja de una instalación de recocido brillante es que las calidades superficiales conseguidas presentan valores muy altos de brillo y valores muy bajos de rugosidad. El inconveniente es, sin embargo, que en comparación con un fleje laminado en frío de acero inoxidable, fabricado, recocido y decapado de forma convencional, el material fabricado en la instalación de recocido brillante presenta una composición superficial diferente, la cual influye de forma negativa sobre las etapas de procesamiento mecánico posteriores:

El material BA (material después de un horno de recocido brillante - "bright annealing") puede plantear siempre grandes dificultades cuando se hace pasar, para la mejora de la planeidad, por la máquina de enderezado por tracción y flexión. Puede producirse la ocupación de los cilindros por parte de residuos de la superficie del fleje y se pueden formar microgrietas en la superficie del fleje, las cuales influyen de manera negativa sobre el grado de brillo.

Durante la laminación de acabado resultan, a causa de las partículas duras, las cuales se encuentran en la superficie del material BA, duraciones esencialmente más cortas de los rodillos de trabajo.

La misma problemática de las duraciones cortas de las herramientas se da al estampar y embutir a profundidad el material BA. Además, las modernas máquinas de estampación, las cuales son capaces de conseguir hasta 1.000 estampaciones por minuto, no pueden alcanzar con frecuencia la productividad con el material BA.

Durante el procedimiento de embutición a profundidad no se da con frecuencia la precisión, cuando el material presenta coeficientes de rozamiento diferentes en la superficie.

Son conocidos ya diferentes procedimientos para la mejora de la superficie. De este modo, el documento JP-A-05059600 describe un procedimiento para el pulido electrolítico de la superficie interior de tubos, en el cual está previsto un electrodo flexible. No se dice nada acerca de los electrolitos, intensidades de corriente, etc. El documento JP-A-10147900 describe el decapado con ácido nítrico, generándose una superficie lechosa. En el documento JP-A-06257000, se describe la fabricación de un acero, el cual es sometido a un tratamiento en electrolito neutro y, finalmente, en ácido nítrico. El documento EP-A-0 367 112 describe, finalmente, un procedimiento en el cual se emplean intensidades de corriente muy bajas.

La invención se plantea, por ello, el problema de crear un procedimiento en el cual los pasos de tratamiento mecánicos posteriores se faciliten esencialmente y se de una mecanizabilidad esencialmente mejor con duraciones más largas de las herramientas.

En la invención se somete por ello al fleje de acero inoxidable, en primer lugar, a un proceso de recocido brillante a densidades de corriente desde 5 A/dm² hasta 200 A/dm², teniendo lugar el tratamiento electroquímico en electrolito (SO₄^2-) que contiene sulfato y el tratamiento con densidades de carga comprendidas entre 100 C/dm² y 3.000 C/dm², empleándose como electrolito ácido sulfúrico (H₂SO₄) con una concentración de ácido libre de por lo menos 5 g/l y ajustándose el potencial redox, mediante la adición de sustancias para la variación del potencial redox, preferentemente mediante iones de cromato (Cr⁶⁺), a aproximadamente 860 mV. La ventaja de densidades de corriente mayores radica sobre todo en que la superficie del fleje es pulida electroquímicamente y en que se ajustan potenciales más altos en la superficie del fleje y a que, gracias a ello, se aumenta el efecto de limpieza. La ventaja del tratamiento con ácido sulfúrico consiste en que la limpieza de la superficie del fleje de los residuos duros se puede optimizar con vistas a la tasa de retirada y la rugosidad para el grado de brillo deseado y el material de ánodo no plantea ningún problema esencial (plomo o fundición de Si). Frente al electrolito de ácido sulfúrico puro resulta, en este caso, la ventaja de las elevadas tasas de retirada, siendo los valores de brillo reducidos al mismo tiempo esencialmente menos.

Una estructuración ventajosa de la invención está caracterizada el valor de la temperatura está comprendido entre 20 y 95ºC, es preferentemente de aproximadamente 50ºC. La ventaja, que resulta de un ajuste exacto de la temperatura, consiste en que gracias a ello, la solución de electrolito se puede ajustar en cada caso entre tasas de retirada mayores y el efecto de pulido electrolítico.

Un perfeccionamiento ventajoso de la invención está caracterizado porque el tratamiento tiene lugar con densidades de carga de aproximadamente 350 C/dm². Para ajustes de electrolito de por ejemplo pH = 7 y densidades de corriente de aproximadamente 50 A/dm² domina el efecto de pulido electrolítico. Cuanto más prolongado es el tratamiento, es decir cuando mayor es la densidad de carga, con la cual es tratado el fleje, resultan grados de brillo cada vez mayores. Las densidades de carga extremadamente altas traen consigo la ventaja de que material BA relativamente malo en cuanto a la característica superficial (= grado de brillo) puede ser revalorizado.

Una estructuración ventajosa de la invención está caracterizada porque el valor de la densidad de corriente está comprendido entre 5 y 100 A/dm², es preferentemente de aproximadamente 40 A/dm².

En el marco de los ensayos para el decapado de acero inoxidable con el procedimiento de decapado electroquímico se intentó también tratar el material BA de esta manera. Al mismo tiempo, se probaron también diferentes electrolitos en condiciones de funcionamiento distintas. Los datos más importantes para los electrolitos individuales están reunidos en los ejemplos de ensayo que vienen a continuación. Después de que para las calidades de material BA, las propiedades de la superficie (grado de brillo, color) estén con frecuencia en primer plano se llevaron a cabo ensayos para determinar en qué medida se puede influir sobre los grados de brillo (rugosidad) con diferentes ajustes de electrolito (valor PH, temperatura, potencial redox).

Ejemplos de formas de realización

Ensayo 1

Se trató material BA (después de un horno de recocido brillante) con electrolito de ácido sulfúrico (H₂SO₄ = 50 g/l; Fe²⁺ = 7 g/l, Fe³⁺ = 7 g/l, T = 70ºC, potencial redox = 480 mV). Los valores de brillo para 60º han caído, después de un tratamiento con hasta 1.000 C/dm², desde 400 hasta 330.

La medición del brillo se llevó a cabo con un aparato para la medición del brillo REFO 3-D (reflectómetro de la empresa Dr. Lange).

Se empleó...

1. Procedimiento para la fabricación de flejes de acero inoxidable con propiedades superficiales mejoradas, siendo sometido el fleje de acero inoxidable primero a un proceso de recocido brillante y a continuación a un tratamiento electroquímico de decapado, para una densidad de corriente comprendida entre 5 A/dm² y 200 A/dm², teniendo lugar el tratamiento electroquímico en electrolito de SO₄^2- que contiene sulfato y el tratamiento con densidades de carga comprendidas entre 100 C/dm² y 3.000 C/dm², caracterizado porque como electrolito se emplea ácido sulfúrico H₂SO₄ con una concentración de ácido libre de por lo menos 5 g/l y ajustándose el potencial redox, mediante la adición de sustancias para la variación del potencial redox, preferentemente mediante iones de cromato Cr⁶⁺, a aproximadamente 860 mV.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el valor de la temperatura está comprendido entre 20ºC y 95ºC, es preferentemente de aproximadamente 50ºC.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el tratamiento tiene lugar con densidades de carga de aproximadamente 350 C/dm².

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el valor de la densidad de corriente está comprendido entre 5 y 100 A/dm², es preferentemente de aproximadamente 40 A/dm².