Proceso para el tratamiento térmico de material en tiras de metal, y material en tiras producido de esa manera.

Proceso para el tratamiento térmico de material en tiras de metal que proporciona propiedades mecánicas que difieren en el ancho de la tira,

en donde la tira se calienta y se enfría y se sobreenvejece opcionalmente durante a proceso de recocido continuo, caracterizado porque al menos uno de los siguientes parámetros difiere en el proceso en el ancho de la tira:

- tasa de calentamiento

- temperatura superior

- tiempo de mantenimiento de la temperatura superior

- trayectoria de enfriamiento después de la temperatura superior

o, cuando se lleva a cabo el sobreenvejecimiento, que al menos uno de los siguientes parámetros difiere en el proceso en el ancho de la tira:

- tasa de calentamiento

- temperatura superior

- tiempo de mantenimiento de la temperatura superior

- trayectoria de enfriamiento después de la temperatura superior

- temperatura de sobreenvejecimiento

- tiempo de mantenimiento de la temperatura de sobreenvejecimiento

- temperatura mínima de enfriamiento antes del sobreenvejecimiento

- tasa de recalentamiento a la temperatura de sobreenvejecimiento

y en donde al menos una de las trayectorias de enfriamiento después de la temperatura superior sigue una trayectoria de tiempo de temperatura no lineal.

Proceso para el tratamiento termico de material en tiras de metal, y material en tiras producido de esa manera La invencion se refiere a un proceso para el tratamiento termico de material en tiras de metal que proporciona las propiedades mecanicas que difieren en el ancho de la tira. La invencion se refiere ademas al material en tiras producido de acuerdo con este proceso. El material en tiras de acero usualmente esta sujeto a un proceso de recocido continuo despues de la laminacion, para proporcionar las propiedades mecanicas deseadas al material en tiras. Despues del recocido, se puede revestir el material en tiras, por ejemplo mediante la galvanizacion por inmersion caliente, y/o laminado de pase superficial para suministrar las propiedades de superficie deseadas al material en tiras. El recocido se lleva a cabo mediante el calentamiento de la tira a una cierta tasa de calentamiento, manteniendo la tira a una cierta temperatura superior durante un cierto tiempo de mantenimiento, y el enfriamiento de la tira a una cierta tasa de enfriamiento. Para algunos propositos durante el enfriamiento de la tira la temperatura se mantiene constante durante un cierto periodo de tiempo para el sobreenvejecer la tira. Este proceso de recocido continuo convencional proporciona propiedades mecanicas para la tira que son constantes en la longitud y ancho de la tira. Tal tira se corta en plantillas, por ejemplo para la industria automotriz. Para ciertos propositos, sobre todo en la industria automotriz, se necesita una plantilla que tiene secciones que tienen diferentes propiedades mecanicas. Tales plantillas se fabrican de manera convencional produciendo dos o mas tiras que tienen diferentes propiedades mecanicas, cortando las partes de la plantilla de estas tiras y soldando juntas las dos o mas partes de la plantilla que tienen diferentes propiedades mecanicas para formar una plantilla. Es posible tambien soldar las tiras juntas y recortar despues las plantillas de la tira combinada. De esta manera se puede formar una parte de una carroceria que, por ejemplo, tiene propiedades mecanicas en un extremo que son diferentes de las propiedades mecanicas en el otro extremo.

Sin embargo, estas llamadas plantillas soldadas a la medida tienen el inconveniente de que las soldaduras forman una zona especial debido al calentamiento durante la soldadura, deteriorando de ese modo la plantilla por ejemplo durante una etapa de formacion de la plantilla. La solicitud de patente japonesa JP2001011541 A proporciona un metodo para proporcionar una tira de acero adaptada para conformar a presion en la que las propiedades mecanicas difieren en el ancho de la tira. De acuerdo con una primera opcion, se cambian las propiedades mecanicas en el ancho de la tira cambiando la tasa de enfriamiento en el ancho de la tira cuando la tira de acero sale del horno de recocido continuo. La solicitud de patente japonesa como una segunda opcion menciona el cambio de las propiedades mecanicas en el ancho de la tira ajustando la cantidad de nitruracion o carbonizacion en el ancho de la tira. Una tercera opcion de acuerdo con la solicitud de patente japonesa es el uso de una tira de acero que tiene dos o mas espesores de lamina en el ancho de la tira.

Las opciones de acuerdo con la solicitud de patente japonesa JP2001011541 A tienen algunos inconvenientes. La tercera opcion es posible solamente cuando el espesor de la tira es simetrico en el ancho de la tira. La segunda opcion que usa nitruracion o carbonizacion no es adecuada para el procesamiento rapido como se requiere hoy en dia en la industria del acero. La primera opcion proporciona solo una variacion limitada en las propiedades mecanicas en vista del ejemplo dado en este documento. La JP2004314113 describe una tira de acero de alta resistencia que tiene diferentes propiedades mecanicas mediante el control de un aumento de temperatura en una cantidad deseada en la direccion del ancho de una barra en bruto en un lado de la entrada del acabado de laminacion o entre una posicion de acabado de laminacion. Es un objetivo de la invencion proporcionar un proceso para el tratamiento termico de material en tiras que proporciona una variacion en las propiedades mecanicas en el ancho de la tira que se puede llevar a cabo a velocidades economicas. Es otro objetivo de la invencion proporcionar un proceso para el tratamiento termico de material en tiras que proporciona una variacion en las propiedades mecanicas en el ancho de la tira que hace factible una amplia variacion en las propiedades mecanicas. Es un objetivo adicional de la invencion proporcionar un proceso para el tratamiento termico de material en tiras que proporciona una variacion en las propiedades mecanicas en el ancho de la tira en donde se usan otros metodos de tratamiento que se proporcionan en el estado de la tecnica. Es un objetivo tambien de la invencion proporcionar el material en tiras que tiene propiedades mecanicas que difieren en el ancho de la tira Se alcanzan uno o mas objetivos de la invencion con un proceso para el tratamiento termico de material en tiras de metal que proporciona propiedades mecanicas que difieren en el ancho de la tira, en donde la tira se calienta y se enfria y se sobreenvejece opcionalmente durante un proceso de recocido continuo, caracterizado porque al menos uno de los siguientes parametros difiere en el proceso en el ancho de la tira:

tasa de calentamiento temperatura superior tiempo de mantenimiento de la temperatura superior trayectoria de enfriamiento despues de la temperatura superior

o, cuando se lleva a cabo el sobreenvejecimiento, que al menos uno de los siguientes parametros difiere en el proceso en el ancho de la tira:

tasa de calentamiento temperatura superior tiempo de mantenimiento de la temperatura superior trayectoria de enfriamiento despues de la temperatura superior temperatura de sobreenvejecimiento tiempo de mantenimiento de la temperatura de sobreenvejecimiento temperatura minima de enfriamiento antes del sobreenvejecimiento tasa de recalentamiento a la temperatura de sobreenvejecimiento y en donde al menos una de las trayectorias de enfriamiento despues de la temperatura superior sigue una trayectoria en el tiempo de temperatura no lineal.

Los inventores han encontrado que cada uno de los parametros anteriores solos o en conjunto, cuando se le da un valor que difiere en el ancho de la tira, resulta en las propiedades mecanicas que difieren de la tira tambien. Esta invencion proporciona por lo tanto una variedad de procesos para obtener el material en tiras que tiene propiedades mecanicas que varian en el ancho de la tira, y la invencion hace posible adaptar las propiedades mecanicas del material en tiras en el ancho de la tira exactamente a los deseos del usuario final de la tira que usa las plantillas adaptadas, por ejemplo el fabricante de automoviles que usa tales plantillas para formar las partes de una carroceria. Con una trayectoria de tiempo de temperatura no lineal se quiere decir que la tasa de enfriamiento se cambia a proposito poco despues del comienzo de la trayectoria de enfriamiento, por encima de 200°C.

De acuerdo con una modalidad preferida la temperatura superior es diferente en dos o mas zonas de ancho de la tira, y tambien opcionalmente la trayectoria de enfriamiento despues del tiempo de mantenimiento de la temperatura superior es diferente en esas dos o mas zonas de ancho de la tira. La temperatura superior del tratamiento termico tiene una fuerte influencia en las propiedades mecanicas de la tira y por lo tanto es muy adecuada para proporcionar diferentes propiedades mecanicas en diferentes zonas de ancho de la tira. La trayectoria de enfriamiento despues del tiempo de mantenimiento de la temperatura superior puede anadirse a esto, como se esclarecio anteriormente.

Preferentemente, la temperatura superior en al menos una zona de ancho esta entre la temperatura Ac1 y la temperatura Ac3, y la temperatura superior en al menos otra zona de ancho esta por encima de la temperatura Ac3. El uso de estos intervalos de temperatura proporciona una fuerte variacion en las propiedades mecanicas.

Alternativamente, la temperatura superior en al menos una zona de ancho esta por debajo de la temperatura Ac1, y la temperatura superior en al menos otra zona de ancho esta entre la temperatura Ac1 y la temperatura Ac3. Ya sea que se use esta o la preferencia anterior, por supuesto, depende del tipo de metal y el proposito para el que se usara.

De acuerdo con una alternativa la temperatura superior en al menos una zona de ancho esta por encima de la temperatura Ac3, y la temperatura superior en al menos otra zona de ancho esta por debajo de la temperatura Ac1. Para esta alternativa la misma se mantiene como anteriormente.

De acuerdo con otra alternativa la temperatura superior en al menos dos zonas de ancho estan entre... [Seguir leyendo]

1. Proceso para el tratamiento termico de material en tiras de metal que proporciona propiedades mecanicas que difieren en el ancho de la tira, en donde la tira se calienta y se enfria y se sobreenvejece opcionalmente durante a proceso de recocido continuo, caracterizado porque al menos uno de los siguientes parametros difiere en el proceso en el ancho de la tira:

- tasa de calentamiento

- temperatura superior

- tiempo de mantenimiento de la temperatura superior

- trayectoria de enfriamiento despues de la temperatura superior

o, cuando se lleva a cabo el sobreenvejecimiento, que al menos uno de los siguientes parametros difiere en el proceso en el ancho de la tira:

- tasa de calentamiento

- temperatura superior

- tiempo de mantenimiento de la temperatura superior

- trayectoria de enfriamiento despues de la temperatura superior

- temperatura de sobreenvejecimiento

- tiempo de mantenimiento de la temperatura de sobreenvejecimiento

- temperatura minima de enfriamiento antes del sobreenvejecimiento

- tasa de recalentamiento a la temperatura de sobreenvejecimiento

y en donde al menos una de las trayectorias de enfriamiento despues de la temperatura superior sigue una trayectoria de tiempo de temperatura no lineal.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la temperatura superior es diferente en dos o mas zonas de ancho de la tira, y tambien opcionalmente la trayectoria de enfriamiento despues del tiempo de mantenimiento de la temperatura superior es diferente en esas dos o mas zonas de ancho de la tira.

3. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde la temperatura superior en al menos una zona de ancho esta entre la temperatura Ac1 y la temperatura Ac3, y la temperatura superior en al menos otra zona de ancho esta por encima de la temperatura Ac3.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde la temperatura superior en al menos una zona de ancho esta por debajo de la temperatura Ac1, y la temperatura superior en al menos otra zona de ancho esta entre la temperatura Ac1 y la temperatura Ac3.

5. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde la temperatura superior en al menos una zona de ancho esta por encima de la temperatura Ac3, y la temperatura superior en al menos otra zona de ancho esta por debajo de la temperatura Ac1.

6. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en donde la temperatura superior en al menos dos zonas de ancho esta entre la temperatura Ac1 y la temperatura Ac3, pero existe una diferencia de temperatura de al menos 20° C entre estas dos temperaturas superiores.

7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las trayectorias de enfriamiento son diferentes en dos o mas zonas de ancho de la tira y en donde al menos una de las trayectorias de enfriamiento sigue una trayectoria de tiempo de temperatura no lineal.

8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se lleva a cabo una etapa de sobreenvejecimiento, la temperatura de sobreenvejecimiento que es diferente en dos o mas zonas de ancho de la tira y/o la temperatura minima de enfriamiento antes del sobreenvejecimiento que es diferente en estos dos o mas anchos de la tira.

9. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 8, en donde el tiempo de mantenimiento de la temperatura de sobreenvejecimiento esta entre 10 y 1000 segundos, preferentemente el tiempo de mantenimiento de la temperatura de sobreenvejecimiento que es diferente en dos o mas zonas de ancho de la tira.

10. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tasa de calentamiento y/o la tasa de recalentamiento a la temperatura de sobreenvejecimiento es diferente en dos o mas zonas de ancho de la tira.

11. El proceso de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde al menos uno de los parametros en el proceso varia gradualmente sobre al menos parte del ancho de la tira.

12. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la tira es una tira de acero, 5 preferentemente una tira de acero que tiene una composicion de un acero HSLA, DP o TRIP.

13. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el al menos un parametro que difiere en el ancho de la tira se cambia en valor en al menos un momento en el tiempo durante el procesamiento de la tira.

14. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un otro parametro se selecciona para diferir en el ancho de la tira en al menos un momento en el tiempo durante el procesamiento de la tira.

15. El material en tiras que tiene propiedades mecanicas que difieren en el ancho de la tira, producido de acuerdo con el proceso de cualquiera de las reivindicaciones anteriores.