ES2640390T3 - Procedimiento para el tratamiento térmico de productos de acero semiacabados recubiertos - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento térmico de productos de acero semiacabados recubiertos, con al menos un horno continuo (2) calentable, con al menos un dispositivo transportador (3) para los productos de acero semiacabados (1), en donde el dispositivo transportador (3) presenta elementos transportadores (4) y los productos de acero semiacabados (1) descansan sobre los elementos transportadores (4) en el horno continuo (2), presentando al menos una sección de desacoplamiento (5) del horno continuo (2) al menos dos grupos de elementos transportadores (6, 7), presentando cada grupo de elementos transportadores (6, 7) al menos un elemento transportador (4) y, en la sección de desacoplamiento (5), el producto de acero semiacabado (1) descansa bien sobre los elementos transportadores (4) del grupo de elementos transportadores (6) o sobre los elementos transportadores (4) del segundo grupo de elementos transportadores (7), caracterizado porque productos de acero semiacabados (1) recubiertos con AlSi descansan sobre los elementos transportadores (4) del primer grupo de elementos transportadores (6) y productos de acero semiacabados (1) recubiertos con un sistema de recubrimiento adicional en una base orgánica o inorgánica, que son adecuados para la conformación térmica descansan sobre los elementos transportadores (4) del segundo grupo de elementos transportadores (7).
Description
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DESCRIPCION
Procedimiento para el tratamiento termico de productos de acero semiacabados recubiertos
La presente invencion se refiere a un procedimiento para el tratamiento termico de productos de acero semiacabados recubiertos, con al menos un horno continuo calentable, con al menos un dispositivo transportador para los productos de acero semiacabados, en el que el dispositivo transportador presenta elementos transportadores y los productos de acero semiacabados descansan sobre los elementos transportadores en el horno continuo.
El tratamiento termico de productos de acero semiacabados se realiza, en particular, con fines de austenizacion para la preparacion del endurecimiento en prensa. Por medio de austenizacion con el posterior endurecimiento en prensa, es decir, la deformacion y enfriamiento brusco del producto de acero semiacabado calentado a aproximadamente 800 - 1.000 °C, el producto de acero semiacabado formado tiene una estructura martensttica, como resultado de lo cual la resistencia del producto de acero semiacabado formado aumenta significativamente.
Con el fin de proteger los productos de acero semiacabados frente a la corrosion y la oxidacion durante el transporte y durante el tratamiento termico, se sabe proporcionar a estos un recubrimiento de AlSi. Por ejemplo, por el documento DE 10 2 011 051 270 A1 se sabe ademas que dicho recubrimiento se funde primero desde el estado solido durante la austenizacion y posteriormente se alea en el material de acero basico de los productos de acero semiacabados. Ademas, de dicha tecnica anterior se sabe que en los rodillos usados como los elementos transportadores se forman depositos del material de recubrimiento.
Adicionalmente, a partir de la tecnica anterior descrita se sabe usar mullita como material ceramico para los rodillos. Si el recubrimiento de Al-Si se funde durante el tratamiento termico, se forma una capa de Al-Si de lfquida a viscosa sobre los rodillos de mullita en una region dependiente del perfil de calentamiento. Dado que, durante el tratamiento termico, el Al-Si se alea con el hierro del producto de acero semiacabado, dicha capa de AlSi sube sobre los rodillos ceramicos en un intervalo caractenstico de temperatura y de tiempo. Que elementos transportadores estan afectados por los depositos descritos depende, en primer lugar, como ya se ha descrito, del perfil de temperatura y del tiempo, y, en segundo lugar, del material de la superficie de los elementos transportadores que entra en contacto con la superficie de los productos de acero semiacabados.
Como alternativa al recubrimiento de los productos de acero semiacabados con AlSi, tambien se conocen chapados con aleaciones de cinc, por ejemplo chapados con recubrimientos de cinc y mquel. Dichos productos de acero semiacabados con un recubrimiento a base de cinc tambien tienen que austenizarse para la preparacion de endurecimiento en prensa.
Tanto los productos de acero semiacabados recubiertos con AlSi como los productos de acero semiacabados con un recubrimiento a base de cinc son adecuados para el endurecimiento directo en prensa. En el endurecimiento directo en prensa se punzona una chapa en bruto de una bobina y se suministra al tratamiento termico sin deformacion. Por el contrario, en el “procedimiento indirecto” se punzona una chapa en bruto de una bobina y despues se trabaja en fno y el componente preformado se somete a tratamiento termico tambien con fines de austenizacion. En el procedimiento directo, que se prefiere al tener una etapa, se produce un contacto intenso entre la superficie de la chapa en bruto y los elementos transportadores del aparato de tratamiento termico durante el transporte de la chapa en bruto plana. Por el contrario, en el procedimiento indirecto, los componentes preformados se transportan generalmente en vehnculos de piezas de trabajo durante el tratamiento termico para fines de austenizacion. En este caso, por tanto generalmente no hay contacto entre el producto de acero semiacabado recubierto y los elementos transportadores.
Despues, durante el procedimiento directo, se realizan campanas alternas con productos de acero semiacabados recubiertos con AlSi y productos de acero semiacabados con un recubrimiento a base de cinc, se producen interacciones de los depositos de AlSi en los elementos transportadores con el recubrimiento a base de cinc de los correspondientes productos de acero semiacabados recubiertos. Aqu se forman, entre otros, fases de bajo punto de fusion, por ejemplo fases de cinc y de aluminio, que pueden conducir a agrietamiento del componente. Durante estas campanas alternas, tambien es posible, en la superficie de los productos de acero semiacabados austenizados, determinar las partfculas de Zn-Al, por ejemplo, que pueden dar lugar a un grado mas alto de desgaste de la herramienta de prensado y, adicionalmente, que pueden influir en la calidad de la superficie y la adherencia del barniz del componente.
Por tanto, la presente invencion se basa en el objetivo de configurar y desarrollar el procedimiento conocido para el tratamiento termico de productos de acero semiacabados de un modo tal que durante el endurecimiento en prensa directo se pueden llevar a cabo campanas de manera alterna con productos de acero semiacabados recubiertos con Al-Si, productos de acero semiacabados con un recubrimiento a base de cinc y/o con otros sistemas de recubrimiento en una base organica o inorganica, que es adecuado para la conformacion termica, sin que ello produzca efectos adversos durante el endurecimiento en prensa y sin deteriorar los productos endurecidos en prensa.
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De acuerdo con la invencion, se logra el objetivo divulgado y derivado anteriormente en cuanto a que al menos una seccion de desacoplamiento del horno continuo presenta al menos dos grupos de elementos transportadores, cada grupo de elementos transportadores presenta al menos un elemento transportador, y, en la seccion de desacoplamiento, el producto de acero semiacabado descansa sobre los elementos transportadores del primer grupo de elementos transportadores o sobre los elementos transportadores del segundo grupo de elementos transportadores, los productos de acero semiacabados recubiertos con AlSi descansan sobre los elementos transportadores del primer grupo de elementos transportadores y los productos de acero semiacabados recubiertos con un sistema de recubrimiento adicional con base organica o inorganica que son adecuados para la conformacion termica descansan sobre los elementos transportadores del segundo grupo de elementos transportadores. De acuerdo con la invencion se ha reconocido que el hecho de que los productos de acero semiacabados recubiertos con AlSi, en el intervalo de temperatura y tiempo, en el que se funde el recubrimiento y se forman depositos en los elementos transportadores tengan que transportarse desacoplados en un primer grupo de elementos de transporte que, durante el transporte de productos de acero semiacabados con un recubrimiento a base de cinc se sustituye por un segundo grupo de elementos transportadores. Se emplean tambien otros sistemas de recubrimiento en una base organica o inorganica, que son adecuados para la conformacion termica. Con ello se garantiza que los productos de acero semiacabados con un recubrimiento, por ejemplo a base de cinc, no entren en contacto con los elementos de transporte solicitados con adherencias de, por ejemplo la masa fundida de AlSi. Con ello se evita de manera eficaz la contaminacion redproca de los recubrimientos respectivos con material ajeno al recubrimiento. En el intervalo de tiempo y de temperatura en el que las aleaciones por ejemplo de AlSi todavfa no estan fundidas un desacoplamiento de este tipo es igual de innecesario como en el intervalo de temperatura y de tiempo en el que por ejemplo la aleacion de AlSi se ha aleado en el material del producto de acero semiacabado en una medida en la que no se producen adherencias del recubrimiento sobre los elementos transportadores.
Mediante el desacoplamiento, que se garantiza conforme a la invencion, del transporte de los productos de acero semiacabados recubiertos de forma diferente dentro del intervalo de temperatura y tiempo cnticos, se garantiza un control sustancialmente libre de la temperatura dentro del horno continuo, es decir ambos durante el tratamiento termico de, por ejemplo, los componentes recubiertos con AlSi como de los componentes con un recubrimiento a base de cinc, por ejemplo, se pueden aplicar en el aparato los perfiles de temperatura que son optimos para la austenizacion.
Como resultado del hecho de que los productos de acero semiacabados recubiertos con AlSi descansan preferentemente sobre los elementos transportadores del primer grupo de elementos transportadores y los productos de acero semiacabados con un recubrimiento a base de cinc descansan preferentemente sobre los elementos transportadores del segundo grupo de elementos transportadores, se evita el contacto alterno de las adhesiones del otro recubrimiento en cada caso.
Como ya se ha mencionado con respecto a la tecnica anterior, los elementos transportadores se disenan, de acuerdo con una primera alternativa, como rodillos. Dichos rodillos de trasporte se han probado y ensayado sustancialmente y son fiables.
De acuerdo con una segunda alternativa, los elementos transportadores estan disenados como vehnculos de productos semiacabados que estan conectados a una cadena de transporte. Durante una grna de los veldculos del producto semiacabado a traves de un canal en la pared de horno, esta configuracion hace posible disponer las partes moviles, es decir esencialmente la cadena de transporte, fuera de la region de temperatura alta.
Debido al hecho de que, dentro del horno continuo el primer grupo de elementos transportadores esta dispuesto en una primera camara del horno de la seccion de desacoplamiento y el segundo grupo de elementos transportadores esta dispuesto en una segunda camara del horno de la seccion de desacoplamiento, se garantiza que, por ejemplo, durante la operacion de la primera camara del horno, la segunda camara del horno puede someterse a mantenimiento, en particular a limpieza de los elementos transportadores.
El desacoplamiento se puede garantizar con particular facilidad mediante el hecho de que, en una camara del horno de la seccion de desacoplamiento, el primer grupo de elementos transportadores esta disenado como primer transportador de rodillo y el segundo grupo de elementos transportadores esta disenado como segundo transportador de rodillo. Por este medio se garantiza una organizacion muy compacta de los grupos de elementos transportadores desacoplados.
Con el fin de garantizar la conexion necesaria de la seccion de desacoplamiento a las secciones restantes del horno continuo, al menos una camara del horno del horno continuo tiene una altura ajustable y/o se puede ajustar lateralmente. Por este medio, por ejemplo, los transportadores de rodillo se alinean, en cada caso, con las demas secciones del horno continuo mediante el correspondiente ajuste de la camara del horno.
Como alternativa, o de forma acumulada, a la ajustabilidad de la altura y lateral de una camara del horno del horno continuo, una grna de distribucion del horno se dispone aguas arriba y/o aguas abajo de la seccion de desacoplamiento. Con la ayuda de dicha grna de distribucion del horno, un movimiento parcial o completo a veces complicado de la camara del horno se puede reducir o evitar. En dicha grna de distribucion del horno, los elementos transportadores dispuestos en una camara del horno se disponen, por ejemplo, de forma que se pueda ajustar la
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altura o sean ajustables lateralmente.
Debido al hecho de que los elementos transportadores del primer y del segundo grupo de elementos transportadores son de altura ajustable entre sf, el desacoplamiento de acuerdo con la invencion se puede garantizar sin que una camara del horno sea de altura ajustable o sin el uso de una gma de distribucion del horno. Con dicha ajustabilidad de la altura relativa, es posible, por ejemplo, bajar cada rodillo alterno en un transportador de rodillo o cada vetnculo alterno del segundo producto semiacabado conectado a una cadena de transporte dentro de la seccion de desacoplamiento durante el cambio de campanas. Por tanto, dichos rodillos no entran en contacto con el producto de acero semiacabado.
El procedimiento de acuerdo con la invencion esta configurado adicionalmente, preferentemente al presentar el horno continuo una seccion homogeneizante tras la seccion de desacoplamiento en la direccion del transporte. La aleacion, por ejemplo, del recubrimiento de AlSi en el material del producto de acero semiacabado conduce a que, en cualquier caso, la parte sustancial de la homogeneizacion tenga lugar en una region en la que no haya que preocuparse, por ejemplo, de depositos de AlSi en los elementos transportadores. El uso conjunto de la seccion homogeneizante tanto para las campanas con, por ejemplo, componentes recubiertos con AlSi como con componentes con un recubrimiento a base de cinc, por ejemplo, y/o con otros sistemas de recubrimiento en una base organica o inorganica, que son adecuados para la conformacion termica, conduce a menores costes de las plantas.
Una transferencia lo mas cercana posible en el tiempo de los productos de acero semiacabados austenizados se garantiza porque una region de salida del horno continuo esta asignada a una prensa de conformado. En la transferencia de los productos de acero semiacabados a la prensa de conformado, es crucial que los productos de acero semiacabados calentados entren en la prensa en un estado definido y que despues sean endurecidos en la prensa. Esto se garantiza mediante una asignacion directa de la region de salida del horno continuo a una prensa de conformado.
Ahora hay muchas posibilidades para configurar y desarrollar la ensenanza de acuerdo con la invencion para mejorar un procedimiento para el tratamiento termico de los productos de acero semiacabados recubiertos. Realizaciones ejemplares de estos refinados se describen con mas detalle junto con las figuras mas adelante.
En el dibujo
La figura 1 muestra un diagrama esquematico de un aparato de acuerdo con la invencion,
la figura 2 muestra una primera realizacion ejemplar de un aparato de acuerdo con la invencion en una vista desde arriba, y
la figura 3 muestra una segunda realizacion ejemplar de un aparato de acuerdo con la invencion en una vista lateral.
El diagrama esquematico de un aparato para el tratamiento termico de productos de acero semiacabados 1 recubiertos tiene un horno continuo 2 que esta simplemente indicado en la figura 1. Aqrn se ilustra un dispositivo transportador 3 para los productos de acero semiacabados 1, que tiene rodillos 4 como elementos transportadores. Como se puede apreciar, los productos de acero semiacabados 1 que se van a austenizar como productos de partida para el endurecimiento en prensa directo y estan en forma de chapas en bruto descansan sobre los rodillos 4 en el horno continuo.
De acuerdo con la invencion, una seccion de desacoplamiento 5 del horno continuo 2 tiene dos grupos de elementos transportadores 6, 7. Cada uno de los grupos de elementos transportadores 6, 7 aqrn tiene una pluralidad de elementos transportadores disenados como rodillos 4 y, en la seccion de desacoplamiento 5, el producto de acero semiacabado 1 descansa sobre los elementos transportadores del primer grupo de elementos transportadores 6 o sobre los elementos transportadores del segundo grupo de elementos transportadores 7.
En la figura 1 se ilustra esquematicamente que la seccion de desacoplamiento 5 esta dispuesta en un intervalo de temperatura y de tiempo en el que, por ejemplo, el recubrimiento de AlSi ya se ha licuado (AlSilq), es decir deja de estar en el estado solido original (AlSisol) y tampoco se ha aleado todavfa (AlSileg) en el material del producto de acero semiacabado 1 por medio de las elevadas temperaturas.
Debido al hecho de que los productos de acero semiacabados recubiertos con AlSi 1, como se ilustra esquematicamente en la figura 1, descansan sobre los elementos transportadores del primer grupo de elementos transportadores 6, y los productos de acero semiacabados con un recubrimiento a base de cinc, por ejemplo, descansan sobre los elementos transportadores del segundo grupo de elementos transportadores 7, se evita una contaminacion alternativa de los recubrimientos con depositos sobre los elementos transportadores, que estan disenados como rodillos 4, dentro de la zona de desacoplamiento 5.
En la primera realizacion ejemplar, ilustrada en la figura 2 de un aparato, el primer grupo de elementos transportadores 6 se dispone en una primera camara del horno 8 de la seccion de desacoplamiento 5 y el segundo
grupo de elementos transportadores 7 esta dispuesto en una segunda camara del horno 9 de la seccion de desacoplamiento 5.
Por el contrario, en la segunda realizacion ejemplar, ilustrada en la figura 3, de un aparato en una camara del horno 10 de la seccion de desacoplamiento 5, el primer grupo de elementos transportadores 6 y el segundo grupo de 5 elementos transportadores 7 estan disenados, en cada caso, como transportadores de rodillo situados uno encima del otro.
En la primera realizacion ejemplar que se ilustra en la figura 2, con el fin de acoplar la seccion de desacoplamiento 5, una camara del horno 10 esta disenada para ser ajustable lateralmente y, por tanto, forma un “transbordador de horno". Los productos de acero semiacabados 1 se transfieren desde la camara del horno 10 a una seccion 10 homogeneizante 11, cuya region de salida esta asignada a una prensa de conformado 12 (tambien ilustrada esquematicamente).
En la segunda realizacion ejemplar, que se ilustra en una vista lateral en la figura 3, de un aparato de acuerdo con la invencion, la camara del horno 10 prevista en la seccion de desacoplamiento 5 es de altura ajustable, como resultado de lo cual se garantiza la transferencia de los productos de acero semiacabados 1 sin una grna de 15 distribucion del horno separada.
En la realizacion ejemplar que se ilustra en la figura 3, la pieza de trabajo 13 endurecida en prensa se ilustra en la prensa de conformado 12.
Claims (11)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Procedimiento para el tratamiento termico de productos de acero semiacabados recubiertos, con al menos un horno continuo (2) calentable, con al menos un dispositivo transportador (3) para los productos de acero semiacabados (1), en donde el dispositivo transportador (3) presenta elementos transportadores (4) y los productos de acero semiacabados (1) descansan sobre los elementos transportadores (4) en el horno continuo (2), presentando al menos una seccion de desacoplamiento (5) del horno continuo (2) al menos dos grupos de elementos transportadores (6, 7), presentando cada grupo de elementos transportadores (6, 7) al menos un elemento transportador (4) y, en la seccion de desacoplamiento (5), el producto de acero semiacabado (1) descansa bien sobre los elementos transportadores (4) del grupo de elementos transportadores (6) o sobre los elementos transportadores (4) del segundo grupo de elementos transportadores (7),caracterizado porque productos de acero semiacabados (1) recubiertos con AlSi descansan sobre los elementos transportadores (4) del primer grupo de elementos transportadores (6) y productos de acero semiacabados (1) recubiertos con un sistema de recubrimiento adicional en una base organica o inorganica, que son adecuados para la conformacion termica descansan sobre los elementos transportadores (4) del segundo grupo de elementos transportadores (7).
- 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado porquelos productos de acero semiacabados (1) recubiertos a base de cinc descansan sobre los elementos transportadores (4) del segundo grupo de elementos transportadores (7).
- 3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porquelos elementos transportadores estan realizados como rodillos (4).
- 4. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porquelos elementos transportadores estan realizados como vetnculos de productos semiacabados conectados a una cadena de transporte.
- 5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porqueel primer grupo de elementos transportadores (6) esta dispuesto en una primera camara del horno (8) de la seccion de desacoplamiento (5) y el segundo grupo de elementos transportadores (7) esta dispuesto en una segunda camara del horno (9) de la seccion de desacoplamiento.
- 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porqueen una camara del horno de la seccion de desacoplamiento (5), el primer grupo de elementos transportadores (6) esta realizado como un primer transportador de rodillos y el segundo grupo de elementos transportadores (7) esta realizado como un segundo transportador de rodillos.
- 7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, caracterizado porqueal menos una camara del horno (10) del horno continuo es de altura ajustable y/o ajustable lateralmente.
- 8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porquese dispone una grna de distribucion del horno aguas arriba y/o aguas abajo de la seccion de desacoplamiento (5).
- 9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porquelos elementos transportadores del primero y del segundo grupos de elementos transportadores (6, 7) son de altura mutuamente ajustable.
- 10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porqueel horno continuo (2) presenta una seccion homogeneizante (11) tras la seccion de desacoplamiento (5) en la direccion del transporte.
- 11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porqueuna region de salida del horno continuo (2) esta asignada a una prensa de conformado (12).
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