CABLE PARA TALÓN DE PESO LIGERO Y EXCELENTE CAPACIDAD DE ESTIRAMIENTO, PROCEDIMIENTO PARA LA PRODUCCIÓN DEL CABLE PARA TALÓN Y NEUMÁTICO DE BAJO PESO.

Un cable para talón ligero y de excelente ductilidad que tiene una composición de Mn:

5 -35 at % y AI: 5 -20 at % opcionalmente 1-7% de Cr, siendo el resto Fe e impurezas inevitables, en los que una estructura de acero es una estructura de austenita de una fase

La presente invención está destinada a conseguir una reducción del peso y elevada ductilidad de un cable para talón. Además, la presente invención consigue reducción del peso de un neumático usando el cable para talón mencionado con anterioridad.

Recientemente, desde el punto de vista de la conservación global del ambiente se exige mejorar el consumo de combustible de un automóvil. Por tanto, la reducción del peso del cuerpo de un automóvil está progresando de forma activa. Simultáneamente, se exige reducir el peso de un neumático para el automóvil. Se consideran varios enfoques para la reducción del peso del neumático de un automóvil y uno de los enfoques eficaces es reducir el peso de un núcleo de talón usado en el neumático.

El peso bruto de un neumático general para coches de pasajeros es de aproximadamente 12 kg y el peso en total de dos núcleos de talón que ocupan el neumático es de aproximadamente 1 kg. Además, el núcleo de talón suele comprender un cable para talón fabricado de cables de acero y un miembro de caucho cubriendo su superficie.

Con el fin de reducir el peso del núcleo de talón se considera potenciar la tensión del cable para talón como material del núcleo de talón. Con el fin de potenciar la tensión del cable para talón se requiere fabricar el cable para talón fino mediante un procedimiento de estiramiento, pero la ductilidad del cable para talón se deteriora con dicho estiramiento. Por tanto, cuando el núcleo de talón fabricado usando dicho cable para talón fino se monta sobre una llanta, dado que no cabe esperar que tenga ductilidad suficiente, existe el temor de romper una parte del cable para talón.

Además, como característica del cable para talón se requiere una rigidez elevada. Sólo desde el punto de vista de la rigidez, es suficiente para incrementar el diámetro del hilo pero no se puede obtener una resistencia lo suficientemente elevada.

La presente invención se desarrolla a la luz del hecho mencionado con anterioridad y es para proporcionar un cable para talón capaz de alcanzar una reducción de peso y ductilidad elevada s.f. reducir la resistencia mediante un nuevo diseño de aleación. Asimismo, la presente invención es para proporcionar un neumático consiguiendo reducir el peso usando el cable para talón mencionado con anterioridad.

Los inventores han intentado un nuevo diseño de aleación para el cable para talón con el fin de alcanzar los objetos mencionados con anterioridad y han descubierto que los objetivos deseados se consiguen de forma ventajosa usando una composición basada en FeMnAl y convirtiendo su estructura de acero en una estructura de austenita de una fase. Se describe con más detalle del siguiente modo:

a) Incluyendo una cantidad relativamente grande de Mn y Al como composición del cable para talón, es posible reducir el peso del cable para talón.

b) Convirtiendo la estructura de acero en una estructura de austenita de una fase en la composición basada en FeMnAl citada anteriormente, es posible obtener una ductilidad elevada así como una resistencia elevada.

c) Precipitando carburos finos en acero, el movimiento de dislocación se hace suave y, por tanto, se mejora la ductilidad todavía más.

d) Incluyendo de forma adicional Cr, es posible mejorar de forma ventajosa la resistencia a la corrosión. La presente invención se basa en los conocimientos mencionados con anterioridad.

La presente invención, en un primer aspecto, proporciona un cable para talón ligero y de excelente ductilidad que tiene una composición de

Mn: 5 -35 % at y AI: 5 -20 at %

Opcionalmente 1-7 at % Cr, siendo el resto Fe e impurezas inevitables, en los que una estructura de acero es una estructura de austenita de una fase. La invención, en un segundo aspecto, proporciona un cable para talón ligero y de excelente ductilidad que tiene una composición de

C:0,1-1,5 at%

Mn:5-35 at%y AI: 5 -20 at %

opcionalmente 1-7 at % Cr, siendo el resto Fe e impurezas inevitables, en los que una estructura de acero es una estructura de austenita de una fase y carburos finos se incluyen en la estructura de austenita de una fase.

La invención, en otro aspecto adicional, proporciona un procedimiento para producir cable para talón ligero y de excelente ductilidad, que comprende enrollar un lingote de acero que tiene una composición de acuerdo con el primero o segundo aspecto anteriores para formar un rodillo de hilo, enfriar el rodillo de hilo, calentar hasta una temperatura de 9001100ºC, inactivar para dar una estructura de acero en una estructura de austenita de una fase, estirar y, después, someter a un termotratamiento.

La invención también proporciona un neumático ligero que comprende un cable para talón de acuerdo con el primero o segundo aspecto anterior.

De acuerdo con la presente invención, usando una composición basada en FeMnAl se puede reducir la densidad específica del hilo en comparación con la de los hilos convencionales, de modo que es posible conseguir reducir el peso del cable para talón y, por tanto, del neumático.

Además, de acuerdo con la presente invención, convirtiendo la estructura de acero en una estructura de austenita de una fase se puede obtener resistencia elevada y alta ductilidad simultáneamente. Este efecto se mejora todavía más precipitando los carburos finos en acero.

Además, el cable para talón de acuerdo con la presente invención tiene resistencia y ductilidad elevadas, de modo que incluso si el diámetro se hace más grande que el del hilo convencional, es posible garantizar una ductilidad suficiente como para montarlo sobre una llanta además de la resistencia requerida y, como resultado, es posible conseguir reducir el número de vueltas como núcleo de talón y, por tanto, mejora la productividad. Asimismo, incrementando el diámetro se consigue mejorar la rigidez.

Además, cuando se precipitan carburos finos en acero, ya que estos carburos tienen magnetismo, es posible manejarlos usando una fuerza magnética en la etapa de formación del cable para talón, lo que tiene como resultado la mejora de la capacidad de trabajo y de la productividad.

La presente invención se describirá con detalle a continuación. En primer lugar se describirá el motivo por el cual la composición componente del cable para talón en la presente invención está limitada a los intervalos mencionados con anterioridad.

Mn: 5 -35 at %

En la presente invención el Mn es un elemento esencial en combinación con el contenido en Al para obtener una fase austenita (γ) a una temperatura alta por encima de 900ºC. Cuando el contenido en Mn es inferior al 5 en % se forma una fase distinta a austerita y es difícil garantizar suficiente elongación, mientras que cuando supera el 35 en %, la fase austenita (γ) no se puede obtener con una temperatura alta por encima de 900ºC y además el acero se convierte en frágil, lo que supone una desventaja. Por tanto, el Mn se incluye en un intervalo de 5-35 at %. Más preferentemente, el Mn está en un intervalo de 10-25 at %. Además, el Mn tiene un efecto sobre la reducción del peso porque la densidad específica es menor que la del Fe.

AI: 5 -20 at %

El Al es un elemento principal incluido para disminuir la densidad específica del hilo para reducir el peso. Cuando el contenido en Al es inferior a 5 en % no se obtiene un suficiente efecto de reducción de peso, mientras que cuando el contenido en Al supera el 20 en %, no se puede obtener la fase austenita (γ) a una temperatura alta por encima de 900ºC y también se produce disminución de la elongación.

Por tanto, el Al se incluye en un intervalo de 5-20 at %. Más preferentemente, el Al está en un intervalo de 8-18 en %.

C: 0,1 --1,5 at %

C es un elemento útil para conseguir el efecto de refuerzo precipitando los carburos finos en el orden de nanómetros en acero y, al mismo tiempo, suavizando el movimiento de dislocación para mejorar la ductilidad. No obstante, cuando el contenido en C es inferior a 0,1 at %, el efecto de la adición es malo, mientras que cuando supera 1,5 at %, el acero está demasiado endurecido y la ductilidad se deteriora bastante. Por tanto, el C se incluye en un intervalo de 0,1-1,5 en %. Más preferentemente, el C está en un intervalo de 0,3-1,3 at %.

Cr:...

1. Un cable para talón ligero y de excelente ductilidad que tiene una composición de

Mn: 5 -35 at % y AI: 5 -20 at %

opcionalmente 1-7% de Cr, siendo el resto Fe e impurezas inevitables, en los que una estructura de acero es una estructura de austenita de una fase.

2. Un cable para talón ligero y de excelente ductilidad que tiene una composición de

C: 0,1 -1,5 at % Mn: 5 -35 at % y AI: 5 -20 at %

opcionalmente 1-7 en % de Cr, siendo el resto Fe e impurezas inevitables, en el que una estructura de acero es una estructura de austenita de una fase y carburos finos se incluyen en la estructura de austenita de una fase.

3. Un procedimiento para producir cable para talón ligero y de excelente ductilidad, que comprende laminar un lingote de acero que tiene una composición de acuerdo la reivindicación 1 ó 2 para formar un rodillo de cable, enfriar el rodillo de cable, calentar hasta una temperatura de 9000-1100 ºC, inactivar para dar una estructura de acero en una estructura de austenita de una fase, estirar y, después, someter a un termotratamiento,

4. Un neumático ligero que comprende un cable para talón de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2.