Alambre con excelente idoneidad para trefilado y procedimiento para la producción del mismo.

Un alambrón laminado en caliente para trefilados de alambre donde la deformación real es más de 0,

42, que consiste en:

C: 0,35 a 0,65% (porcentaje en masa, en lo sucesivo expresado así);

Si: 1,4 a 3,0 %;

Mn: 0,10 a 1,0%; Cr: 0,1 a 2,0%;

P: 0,025 % o menos (excluyendo 0%);

S: 0,025% o menos (excluyendo 0%);

N: 0,006% o menos (excluyendo 0%);

Al: 0,1% o menos (excluyendo 0%); y

O: 0,0030% o menos (excluyendo 0%),

y opcionalmente uno o más seleccionados de:

Ni: 1% o menos (excluyendo 0%) y/o Cu: 1,0% o menos (excluyendo 0%),

al menos un elemento seleccionado de un grupo que consiste en:

V: 0,30 % o menos (excluyendo 0%);

Ti: 0,10% o menos (excluyendo 0%);

Nb: 0,1% o menos (excluyendo 0%); y

Zr: 0,10% o menos (excluyendo 0%),

Mo: 1,0% o menos (excluyendo 0%), B: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm),

al menos un elemento seleccionado de un grupo que consiste en:

Mg: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm);

Ca: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm); y

elementos de tierras raras: 1,5 ppm o menos (excluyendo 0 ppm),

con el remanente consistiendo en Fe e impurezas inevitables;

donde el contenido de hidrógeno en acero es 2,50 ppm (ppm en masa, en lo sucesivo expresado así) o menos,

donde la dureza (HV) es 460 x C00,1 o menos (C0 indica el contenido de C (porcentaje en masa) en una posición de profundidad de D/4 (D: diámetro del alambrón)),

donde el diámetro medio de grano (Dave) es de 20 μm o menos, y el diámetro máximo de grano (Dmax) es de 80 μm o menos en un grano bcc-Fe de una estructura metalográfica, y

donde el diámetro del alambrón no es menos de 8 mm y no más de 25 mm.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2006/322130.

Solicitante: KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 10-26, Wakinohama-cho 2-chome, Chuo-ku Kobe-shi Hyogo 651-8585 JAPON.

Inventor/es: KOCHI,Takuya , MURAKAMI,SHOGO, MIYAZAKI,SHOJI, ISHIDA,KEN, TOYAMA,MASAO, KOIZUMI,FUJIO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B21B1/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B21 TRABAJO MECANICO DE LOS METALES SIN ARRANQUE SUSTANCIAL DE MATERIAL; CORTE DEL METAL POR PUNZONADO.B21B LAMINADO DE METALES (operaciones auxiliares en relación con el trabajo de los metales previstos en la clase B21, ver B21C; curvado por pasado entre rodillos B21D; fabricación de objetos particulares, p. ej. tornillos, ruedas, anillos, cilindros o bolas, por laminado B21H; soldadura por presión por medio de un laminado B23K 20/04). › B21B 1/00 Métodos de laminado o laminadores para la fabricación de productos semiacabados de sección llena o de perfilados (B21B 17/00 - B21B 23/00 tienen prioridad; si dependen de la composición del material a laminar B21B 3/00; alargamiento de bandas de metal trabajadas en circuito cerrado, por laminación simultánea en varios puestos de laminado B21B 5/00; laminadores considerados en conjunto B21B 13/00; colada continua en moldes de paredes que se desplazan B22D 11/06 ); Secuencia de operaciones en los trenes de laminación; Instalaciones de una fábrica de laminación, p. ej. agrupamiento de cajas; Sucesión de pasadas o de alternancias de pasadas. › para laminar piezas gruesas, p. ej. lingotes, tochos, paquetes cuya sección transversal es indiferente.
  • B21B3/00 B21B […] › Laminado de materiales hechos a base de aleaciones especiales en la medida en que la naturaleza de la aleación exige o permite el empleo de métodos o de secuencias especiales (modificación de las propiedades metalúrgicas especiales de las aleaciones que no se refieren a la consolidación de la estructura, o a las propiedades mecánicas que resulten de ella C21D, C22F).
  • C21D3/06 SECCION C — 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 POR DESCARBURACION, REVENIDO U OTROS TRATAMIENTOS (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 3/00 Procesos de difusión para extracción de elementos no metálicos; Sus hornos (revestimientos protectores locales C21D 1/72). › Extracción del hidrógeno.
  • C21D8/06 C21D […] › C21D 8/00 Modificación de las propiedades físicas por deformación en combinación con, o seguida por, un tratamiento térmico (endurecido de objetos o de materiales formados por forja o laminado sin otro calentamiento que el necesario para dar la forma C21D 1/02). › durante la fabricación de barras o de hilos.
  • C21D9/52 C21D […] › C21D 9/00 Tratamiento térmico, p. ej. recocido, endurecido, revenido, temple, adaptado para artículos particulares; Sus hornos. › para alambres; para bandas metálicas.
  • C22C38/00 C […] › C22 METALURGIA; ALEACIONES FERROSAS O NO FERROSAS; TRATAMIENTO DE ALEACIONES O METALES NO FERROSOS.C22C ALEACIONES (tratamiento de alegaciones C21D, C22F). › Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero (aleaciones de hierro colado C22C 37/00).
  • C22C38/34 C22C […] › C22C 38/00 Aleaciones ferrosas, p. ej. aleaciones del acero (aleaciones de hierro colado C22C 37/00). › con más de 1,5% en peso de silicio.
  • C22C38/54 C22C 38/00 […] › con boro.

PDF original: ES-2457842_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Alambre con excelente idoneidad para trefilado y procedimiento para la producción del mismo.

Campo técnico La presente invención se refiere a alambrones que se pueden utilizar para materiales de productos de trefilado del alambre, tales como cables de acero, alambre de talón, alambre de acero PC, y acero de resorte, y un procedimiento de fabricación de alambrones; y particularmente se refiere a alambrones laminados en caliente excelentes en capacidad de trefilado del alambre, donde la rotura se puede suprimir incluso en el trefilado del alambres pesados de alambrones que tienen grandes diámetros, y un procedimiento de fabricación de los alambrones.

Antecedentes de la técnica En los alambrones o el acero de resorte para trefilado, la capacidad de trefilado del alambre ha sido mejorada mediante el control de factores microestructurales, suprimiendo la segregación, o similares. Por ejemplo, el documento JP-A-11-199977 propone controlar el tamaño del nódulo de perlita, un nivel de segregación central, y un intervalo laminar de una estructura de perlita para mejorar la capacidad de trefilado del alambre (en particular, la capacidad de trefilado de la varilla) de alambrones. Los documentos JP-A-2000-239797 o EP-A1-1013780, proponen ajustar las propiedades mecánicas del acero de resorte adecuadamente para mejorar la capacidad de trefilado de la varilla del acero de resorte.

Para la formación de alta aleación asociada con el aumento de la fuerza de un resorte y similares, también se requiere la supresión de microestructuras subfundidas para los alambrones. La supresión de las microestructuras subfundidas se puede lograr mediante la fabricación de un alambrón que tiene un diámetro de alambre mayor. Sin embargo, el alambrón que tiene el diámetro del alambre mayor exhibe gran endurecimiento de trabajo debido al trefilado del alambre pesado, y además a medida que aumenta el diámetro inicial del alambre, el trefilado se vuelve más difícil. Por lo tanto, se requiere un alambrón que tenga un diámetro grande para tener una mayor capacidad de trefilado del alambre.

Descripción de la invención Problema a resolver por la invención Es deseable proporcionar un alambrón laminado en caliente excelente en capacidad de trefilado del alambre, donde la rotura se puede suprimir incluso en trabajos pesados usando un alambrón con un diámetro grande.

Los medios para resolver el problema se describen en las reivindicaciones 1 a 4.

Las características de la invención se describen a continuación:

Un alambrón laminado en caliente de acuerdo con la invención contiene C: 0, 35 a 0, 65% (por ciento en masa, en lo sucesivo expresado así) , Si: 1, 4 a 3, 0%, Mn: 0, 10 a 1, 0%, Cr: 0, 1 a 2, 0%, P: 0, 025% o menos (excluyendo 0%) , S: 0, 025% o menos (excluyendo 0%) , N: 0, 006% o menos (excluyendo 0%) , Al: 0, 1% o menos (excluyendo 0%) , y O: 0, 0030% o menos (excluyendo 0%) , con el remanente consiste en Fe e impurezas inevitables; donde el contenido de hidrógeno en el acero es de 2, 50 ppm (ppm en masa, en lo sucesivo expresado así) o menos, y la dureza (HV) es 460 x C00, 1 o menos (Co indica el contenido de C (por ciento en masa) en una posición de profundidad de D/4 (D: diámetro del alambrón) ) . El "alambrón laminado en caliente" en la realización de la invención se refiere a un "alambrón como laminado en caliente".

Como aspecto del alambrón laminado en caliente de acuerdo con la invención, se da (I) un alambrón, teniendo la varilla un diámetro medio de grano (Dave) de 20 μm o menos, y un diámetro de grano máximo (Dmax) de 80 micras o menos en un grano bcc-Fe de una estructura metalográfica, y/o se proporciona un alambrón que satisface la siguiente ecuación (1) ;

(donde Cmax indica el contenido de C (porcentaje en masa) en una posición de profundidad de D/2 (D: diámetro del alambrón) ) , y Co indica el contenido de C (porcentaje en masa) en la posición de profundidad de D/4) .

Efectivamente, el alambrón laminado en caliente de la realización de la invención puede contener además lo siguiente, según sea necesario: (A) Ni: 1% o menos (excluyendo 0%) y/o Cu: 1, 0% o menos (excluyendo 0%) , (B) al menos un elemento seleccionado de un grupo que incluye V: 0, 30% o menos (excluyendo 0%) , Ti: 0, 10% o menos (excluyendo 0%) , Nb: 0, 1% o menos (excluyendo 0%) , y Zr: 0, 10% o menos (excluyendo 0%) , (C) Mo: 1, 0% o menos (excluyendo 0%) , (D) B: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) , y/o (E) al menos un elemento seleccionado de un grupo que incluye Mg: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) , Ca: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) , y elementos de tierras raras: 1, 5 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) ; donde las propiedades del alambrón se han mejorado aún más en función de un tipo de componentes que debe contener.

El procedimiento de fabricación de la realización de la invención incluye: realizar el calentamiento donde una palanquilla que satisface el requerimiento de la composición (excepto para el contenido de hidrógeno) se mantiene de 500 a 730ºC durante 60 minutos; calentar la palanquilla a 950 a 1.250°C, y realizar la laminación en caliente de la palanquilla para hacer un alambrón a la temperatura de laminación (Tr) de 800°C o más y terminar el laminado a una temperatura (Tf) de 1150°C o menos; colocar un alambrón laminado en caliente en un lecho de enfriamiento a temperatura de bobinado (TL) de 1020°C o menos; y enfriar el alambrón a una velocidad de enfriamiento media (CR1) de 5°C/seg o más desde la temperatura de bobinado (TL) a 730°C, y con una velocidad media de enfriamiento (CR2) de 4°C/seg o menos de la temperatura de bobinado (TL) a 500°C.

Otro aspecto del procedimiento de fabricación de la realización de la invención incluye: realizar el tratamiento de homogeneización donde una palanquilla que satisface el requisito de la composición (excepto para el contenido de hidrógeno) se mantiene a 1250 a 1350°C durante 60 minutos; realizar el calentamiento donde la palanquilla se mantiene a 500 a 730ºC durante 60 minutos; calentar la palanquilla a 950 a 1250°C, y realizar la laminación en caliente de la palanquilla para hacer un alambrón a la temperatura de laminación (Tr) de 800°C o más y terminar a la temperatura de laminado (Tf) de 1150°C o menos; colocar el alambrón laminado en caliente en un lecho de enfriamiento a temperatura de bobinado (TL) de 1020°C o menos; y enfriar el alambrón a una velocidad media de enfriamiento (CR1) de 5°C/seg o más a partir de la temperatura de bobinado (TL) a 730°C, y a una velocidad media de enfriamiento (CR2) de 4ºC/seg o menos desde la temperatura de bobinado (TL) a 500°C.

Los inventores encontraron que cada uno de los contenidos de C, Si, Mn, Cr, P, S, N, Al y O en el acero se especificaron, y se disminuyó el contenido de hidrógeno en el acero, y la dureza se controló para estar en un cierto intervalo o inferior, con lo que el alambrón laminado en caliente proporciona una excelente capacidad de trefilado del alambre, donde la rotura se suprimió incluso en trabajos pesados utilizando alambrones que tienen grandes diámetros.

[Breve descripción de los dibujos]

La figura 1 es un gráfico que muestra una relación entre la dureza y Co (= el contenido de C (porcentaje en masa) en una posición de profundidad de D/4 (D: diámetro de un alambrón) ) de un alambrón obtenido en un ejemplo.

Mejor modo de llevar a cabo la invención En el alambrón de acuerdo con la realización de la invención, el contenido de hidrógeno en el acero se reduce para lograr una excelente capacidad de trefilado del alambre. Se ha sabido hasta ahora que el hidrógeno afecta adversamente el acero bajo una condición de carga de tensión que dura un largo período de tiempo, donde el hidrógeno puede estar suficientemente difuso, por ejemplo, en el caso de una fractura retardada, pero se ha considerado que el hidrógeno no afecta adversamente el acero bajo una condición de carga de tensión que dura un período relativamente corto de tiempo como, por ejemplo, en el trefilado. Sin embargo, los inventores han encontrado que el hidrógeno en el acero, que no había sido considerado como un problema particular, tenía un gran efecto sobre la capacidad de trefilado del alambre bajo una condición de trefilado pesada. Cuando hay carbonitruros y similares de un elemento de aleación, que se añadieron para aumentar la fuerza en el alambrón, actúan como trampas de hidrógeno, y el contenido de hidrógeno en el acero se incrementa.

Una razón para el efecto adverso del hidrógeno en el trefilado del alambre pesado se presume que es porque el trabajo de endurecimiento por trabajo pesado provoca el aumento de la resistencia, que a su vez aumenta la sensibilidad de fragilización por hidrógeno,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un alambrón laminado en caliente para trefilados de alambre donde la deformación real es más de 0, 42, que consiste en:

C: 0, 35 a 0, 65% (porcentaje en masa, en lo sucesivo expresado así) ; Si: 1, 4 a 3, 0 %; Mn: 0, 10 a 1, 0%; Cr: 0, 1 a 2, 0%;

P: 0, 025 % o menos (excluyendo 0%) ;

S: 0, 025% o menos (excluyendo 0%) ;

N: 0, 006% o menos (excluyendo 0%) ; Al: 0, 1% o menos (excluyendo 0%) ; y

O: 0, 0030% o menos (excluyendo 0%) ,

y opcionalmente uno o más seleccionados de:

Ni: 1% o menos (excluyendo 0%) y/o Cu: 1, 0% o menos (excluyendo 0%) , al menos un elemento seleccionado de un grupo que consiste en:

V: 0, 30 % o menos (excluyendo 0%) ; Ti: 0, 10% o menos (excluyendo 0%) ; Nb: 0, 1% o menos (excluyendo 0%) ; y Zr: 0, 10% o menos (excluyendo 0%) , Mo: 1, 0% o menos (excluyendo 0%) , B: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) ,

al menos un elemento seleccionado de un grupo que consiste en:

Mg: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) ; Ca: 50 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) ; y elementos de tierras raras: 1, 5 ppm o menos (excluyendo 0 ppm) ,

con el remanente consistiendo en Fe e impurezas inevitables; donde el contenido de hidrógeno en acero es 2, 50 ppm (ppm en masa, en lo sucesivo expresado así) o menos, donde la dureza (HV) es 460 x C00, 1 o menos (C0 indica el contenido de C (porcentaje en masa) en una posición de profundidad de D/4 (D: diámetro del alambrón) ) , donde el diámetro medio de grano (Dave) es de 20 μm o menos, y el diámetro máximo de grano (Dmax) es de 80 μm o menos en un grano bcc-Fe de una estructura metalográfica, y donde el diámetro del alambrón no es menos de 8 mm y no más de 25 mm.

2. El alambrón laminado en caliente de acuerdo con la reivindicación 1, que satisface:

Cmax/C0 ≤ 1, 20 … (1)

(donde Cmax indica el contenido de C (porcentaje en masa) en una posición de profundidad de D/2 (D: diámetro del alambrón) ) , y Co indica el contenido de C (porcentaje en masa) en la posición de profundidad de D/4) .

3. Un procedimiento de fabricación de un alambrón laminado en caliente excelente en capacidad de trefilado de alambre que comprende las etapas de:

realizar un calentamiento donde una palanquilla que satisface el requisito de la composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 se mantiene de 500 a 730ºC durante 60 minutos; calentar la palanquilla a 950 a 1250°C, y realizar la laminación en caliente de la palanquilla para hacer un alambrón laminado en caliente a la temperatura de laminación (Tr) de 800°C o más y a la temperatura de laminado de acabado (Tf) de 1150°C o menos; colocar el alambrón laminado en caliente en un lecho de enfriamiento a temperatura de bobinado (TL) de 1020°C

o menos para hacer un alambrón; y enfriar el alambrón a una velocidad media de enfriamiento (CR1) de 5°C/seg o más a partir de la temperatura de bobinado (TL) a 730°C, y a una velocidad media de enfriamiento (CR2) de 4°C/seg o menos a partir de la temperatura de bobinado (TL) a 500°C.

4. Un procedimiento de fabricación de un alambrón laminado en caliente excelente en capacidad de trefilado de alambre que comprende las etapas de:

realizar un tratamiento de homogeneización donde una palanquilla que satisface el requisito de la composición de acuerdo con la reivindicación 1 o 2 se mantiene a 1250 a 1350°C durante 60 minutos;

realizar un calentamiento donde la palanquilla se mantiene a 500 a 730ºC durante 60 minutos; calentar la palanquilla a 950 a 1250°C, y realizar la laminación en caliente de la palanquilla para hacer un alambrón a la temperatura de laminación (Tr) de 800°C o más y a la temperatura de laminado de acabado (Tf) de 1150°C o menos; colocar el alambrón laminado en caliente en un lecho de enfriamiento a una temperatura de bobinado (TL) de 1020°C o menos para hacer un alambrón; y enfriar el alambrón a una velocidad media de enfriamiento (CR1) de 5°C/seg o más a partir de la temperatura de bobinado (TL) a 730°C, y con una velocidad media de enfriamiento (CR2) de 4°C/seg o menos a partir de la temperatura de bobinado (TL) a 500°C.


 

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