PARTÍCULAS DE GRANALLADO.

Partículas de granallado constituidas por material cerámico, que presentan una densidad aparente superior a 4,

0 e inferior a 5,0 y que comprenden más de 5% y menos de 60% de sílice, caracterizadas porque presentan más de 1% y menos de 10% de alúmina, en porcentaje másico en base a los óxidos

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2008/052321.

Solicitante: SAINT-GOBAIN CENTRE DE RECHERCHES ET D'ETUDES EUROPEEN.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: "LES MIROIRS", 18 AVENUE D'ALSACE 92400 COURBEVOIE FRANCIA.

Inventor/es: BEAUDONNET,Anne-Laure.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 16 de Diciembre de 2008.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B24C1/10 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B24 TRABAJO CON MUELA; PULIDO.B24C TRATAMIENTO POR CHORRO ABRASIVO O CHORRO ANALOGO, CON MATERIALES EN PARTICULAS.B24C 1/00 Métodos para la utilización del chorro abrasivo con vistas a la realización de un trabajo determinado; Utilización de equipos auxiliares vinculados a estos métodos. › para compactar superficies, p. ej. por granallado (para deformar chapas, tubos o perfiles metálicos B21D 31/06; tratamiento metalúrgico C21D 7/00, C22F 1/00).
  • B24C11/00 B24C […] › Empleo de materiales abrasivos seleccionados para los chorros abrasivos (composiciones de productos a pulir C09G).

Clasificación PCT:

  • B24C1/10 B24C 1/00 […] › para compactar superficies, p. ej. por granallado (para deformar chapas, tubos o perfiles metálicos B21D 31/06; tratamiento metalúrgico C21D 7/00, C22F 1/00).
  • B24C11/00 B24C […] › Empleo de materiales abrasivos seleccionados para los chorros abrasivos (composiciones de productos a pulir C09G).

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2369817_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a un procedimiento de granallado, en particular para el tratamiento de superficies metálicas, por ejemplo de acero, y a unas partículas que pueden ser utilizadas en dicho procedimiento. El granallado consiste en proyectar a gran velocidad unas partículas, generalmente unas bolas, sobre la pieza a tratar. Las partículas están realizadas en unos materiales de dureza adaptada al objetivo a alcanzar. Se utilizan habitualmente unas bolas de acero o unas bolas de cerámica. El granallado puede ser llevado a cabo con un objetivo de limpieza, por ejemplo para quitar el óxido (descalaminado), o para unos pretensados de compresión en la superficie de una pieza ("granallado de pretensado", en inglés "shot-peening"). Dichos pretensados permiten mejorar las propiedades de la pieza tratada mediante endurecimiento superficial (martilleado). Por ejemplo, pueden permitir aumentar la resistencia a la fatiga o la resistencia a la corrosión. El granallado de pretensado se utiliza así clásicamente, por ejemplo, para mejorar el comportamiento en servicio de piezas muy solicitadas como, por ejemplo, unas piezas de automóviles, en particular unos piñones o unos árboles de transmisión, unos resortes, unas barras de torsión, unas bielas, unos cigüeñales, etc. Estado de la técnica Las bolas ZIRSHOT® comercializadas por Saint-Gobain ZirPro son unas bolas de zircona-sílice de densidad 3,76 que se utilizan ampliamente para el granallado de pretensado. El documento EP 578 453 describe asimismo unas bolas de zircona sinterizadas destinadas al granallado de pretensado. El documento EP 0 662 461 describe unas partículas de granallado según el preámbulo de la reivindicación 1. Objeto y sumario de la invención La proyección de bolas de cerámica no siempre permite crear unos pretensados sobre un espesor suficiente. Es por eso que el procedimiento de granallado puede comprender una primera etapa de proyección de bolas metálicas seguida de una segunda etapa de proyección de bolas de cerámica. El espesor de la capa superficial de la pieza afectada por el granallado está entonces aumentado. Un objetivo de la invención es proponer un procedimiento de granallado que permita crear eficazmente unas tensiones residuales elevadas en superficie y en una capa superficial de la pieza tratada. La invención propone unas partículas según la reivindicación 1. Tal como se pondrá más claramente de manifiesto en la continuación de la descripción, de manera sorprendente, este intervalo de parámetros permite obtener unas prestaciones notables. El procedimiento puede asimismo comprender una o varias de las características opcionales siguientes: - las partículas son unas bolas; - las partículas son unas partículas obtenidas mediante fusión; - las partículas tienen una dureza superior a 700 HV0,5, preferentemente superior a 800 HV0,5, incluso superior a 900 HV0,5, y/o inferior a 1.100 HV0,5, incluso inferior a 975 HV0,5, estando la dureza comprendida preferentemente entre 900 y 1.100 HV0,5. - las partículas comprenden más de 30% de zircona (ZrO2), incluso más de 40%, 50%, 60% ó 70% de zircona, y/o menos de 90%, incluso menos de 80% de zircona (ZrO2), en porcentajes másicos en base a los óxidos; - las partículas comprenden más de 10% de sílice (SiO2), o más de 13% de sílice, y/o menos de 50%, 30% ó 20% de sílice, en porcentajes másicos en base a los óxidos; - las partículas comprenden más de 1,5%, 2,0%, 4% ó 4,5% de alúmina (Al2O3), y/o menos de 7% o de 5% de alúmina, en porcentajes másicos en base a los óxidos; - la zircona, la sílice y la alúmina representan juntas preferentemente más de 80%, incluso más de 90% o incluso más de 95%, o sustancialmente el 100% de la composición de las partículas; 2   - el contenido máximo en Fe2O3 es de 0,5% en porcentaje másico en base a los óxidos; los demás óxidos posibles son por ejemplo MgO, CaO y Na2O; preferentemente, las partículas no comprenden hierro, en particular, ni en forma de óxido ni en forma metálica; - las partículas presentan un tamaño inferior a 2 mm, preferentemente inferior a 1 mm; - la superficie tratada es una superficie metálica, por ejemplo de acero; - la superficie tratada es una superficie de una pieza automóvil. La pieza tratada se puede seleccionar de entre un piñón, un eje de transmisión, un resorte, una barra de torsión, una biela, y un cigüeñal; - las partículas son proyectadas a una velocidad superior a 40 m/s, preferentemente superior a 48 m/s, incluso superior a 50 m/s, incluso superior a 55 m/s; - en un modo de realización, sólo se proyectan unas partículas tales como las definidas anteriormente, y que presentan eventualmente una o varias de las características opcionales mencionadas anteriormente; - en un modo de realización, el procedimiento comprende sólo una única operación de proyección, es decir que después de la proyección de dichas partículas, no se efectúa ninguna operación ulterior de proyección. Dicho de otra manera, el procedimiento no comprende ninguna etapa de proyección de otro medio que las partículas mencionadas anteriormente; - en otro modo de realización, el procedimiento comprende una etapa de proyección de otro medio que las partículas mencionadas anteriormente. En particular, el procedimiento puede comprender por lo menos dos etapas de proyección, constituyendo una primera de estas operaciones un procedimiento de granallado según la invención, no constituyendo la segunda de estas operaciones, anterior o posterior a la primera operación, un procedimiento de granallado según la invención; - el procedimiento no comprende ninguna etapa de proyección de bolas metálicas. Breve descripción de las figuras Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada siguiente y del examen del dibujo adjunto en el que la figura 1 representa un gráfico que proporciona, para diferentes medios, la evolución de las tensiones residuales ("C") en función de la profundidad ("P") a partir de la superficie de una pieza que ha sido granallada con dichos medios. Definiciones Por el término "bolas" se entiende una partícula que presenta una esfericidad, es decir una relación entre su diámetro menor y su diámetro mayor, superior o igual a 0,75, sea cual sea la manera mediante la cual se ha obtenido esta esfericidad. En un modo de realización de la invención, las bolas presentan una esfericidad superior o igual a 0,8, preferentemente superior o igual a 0,9. Mediante la expresión "producto fundido" o "producto obtenido mediante fusión" se entiende un producto obtenido mediante solidificación, mediante enfriamiento, de un baño de líquido en fusión. "Un baño de líquido en fusión" es una masa que, para conservar su forma, debe ser contenida en un recipiente. Un baño de líquido en fusión puede contener unas partes sólidas, pero en cantidad insuficiente para que puedan estructurar dicha masa. Se denomina "tamaño mediano" de un conjunto de granos, generalmente designado D50, el tamaño que divide los granos de este conjunto en una primera y en una segunda poblaciones iguales en masa, comprendiendo esta primera y segunda poblaciones sólo unos granos que presentan un tamaño superior o inferior respectivamente al tamaño mediano. Se denomina "tamaño" de una partícula la media de su mayor dimensión dM y de su menor dimensión dm: (dM + dm)/2. Se denomina "zircona" el óxido de zirconio ZrO2. Un poco de HfO2, químicamente indisociable de ZrO2 y que presenta unas propiedades parecidas, está siempre naturalmente presente en las fuentes de zirconio en unos contenidos inferiores a 2%. Se denomina "sílice" el óxido de silicio SiO2. Se denomina "alúmina" el óxido de aluminio Al2O3. 3   Salvo que se mencione de otra forma, los porcentajes utilizados para caracterizar una composición se refieren siempre a unos porcentajes másicos en base a los óxidos. Descripción detallada Para fabricar dichas bolas, se puede proceder según un procedimiento que comprende las etapas siguientes: a) preparar una carga de partida que comprende unos constituyentes de las bolas a fabricar y/o unos precursores de estos constituyentes; b) fundir la carga de partida de manera que se forme un baño de líquido en fusión; c) verter el baño de manera que se forme un chorro de líquido en fusión y dispersar este chorro en gotitas; d) enfriar las gotitas de manera que se formen unas bolas; e) opcionalmente, realizar una reducción granulométrica, en particular mediante trituración y/o selección granulométrica. En la etapa a), unos polvos de constituyentes y/o de precursores se mezclan de manera que constituyan una mezcla sustancialmente homogénea. Según la invención, el experto en la materia ajusta la composición de la carga de partida de manera que obtenga, al final de la etapa d), unas bolas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Partículas de granallado constituidas por material cerámico, que presentan una densidad aparente superior a 4,0 e inferior a 5,0 y que comprenden más de 5% y menos de 60% de sílice, caracterizadas porque presentan más de 1% y menos de 10% de alúmina, en porcentaje másico en base a los óxidos. 2. Partículas según la reivindicación anterior, que presentan una densidad aparente superior a 4,3. 3. Partículas según la reivindicación anterior, que presentan una densidad aparente superior a 4,5. 4. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presentan una densidad aparente inferior a 4,9. 5. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que se presentan en forma de bolas. 6. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, obtenidas por fusión o por sinterización. 7. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que presentan un tamaño inferior a 1 mm. 8. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprenden: - más de 30% y menos de 90% de zircona (ZrO2); - más de 5% y menos de 60% de sílice, y - menos de 10% de alúmina (Al2O3), en porcentajes másicos en base a los óxidos, - representando la zircona, la sílice y la alúmina juntas más de 90% de la composición de las partículas. 9. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprenden más de 60% y menos de 80% de zircona (ZrO2), en porcentajes másicos en base a los óxidos. 10. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprenden más de 10% y menos de 30% de sílice, en porcentaje másico en base a los óxidos. 11. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprenden menos de 20% de sílice, en porcentaje másico en base a los óxidos. 12. Partículas según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprenden más de 4% y menos de 7% de alúmina (Al2O3), en porcentaje másico en base a los óxidos. 13. Procedimiento de granallado que comprende una operación de proyección de partículas en una superficie de una pieza, en el que dichas partículas son según cualquiera de las reivindicaciones anteriores. 14. Procedimiento según la reivindicación anterior, en el que las partículas son proyectadas a una velocidad superior a 55 m/s. 15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, que comprende una etapa de proyección de otro medio diferente a dichas partículas. 7   8

 

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