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1. (WO2018066997) PROCESS AND SYSTEM FOR THERMAL TREATMENT OF LOW- AND MEDIUM-CARBON ALLOYED STEEL PARTS FOR THE PRODUCTION OF A DESIRED CRYSTALLINE STRUCTURE
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Pub. No.:    WO/2018/066997    International Application No.:    PCT/MX2017/050015
Publication Date: 12.04.2018 International Filing Date: 04.10.2017
IPC:
C21D 1/10 (2006.01), C21D 1/78 (2006.01), C21D 8/00 (2006.01)
Applicants: ABOYTES TREJO, Juan [MX/MX]; (MX)
Inventors: ABOYTES TREJO, Juan; (MX)
Priority Data:
MX/a/2016/013350 06.10.2016 MX
Title (EN) PROCESS AND SYSTEM FOR THERMAL TREATMENT OF LOW- AND MEDIUM-CARBON ALLOYED STEEL PARTS FOR THE PRODUCTION OF A DESIRED CRYSTALLINE STRUCTURE
(ES) PROCESO Y SISTEMA PARA TRATAMIENTO TERMICO DE PIEZAS DE ACERO ALEADO, DE MEDIO Y BAJO CARBON PARA LA OBTENCION DE UNA ESTRUCTURA CRISTALINA DESEADA
(FR) PROCÉDÉ ET SYSTÈME POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE DE PIÈCES EN ACIER ALLIÉ, À TENEUR MOYENNE ET FAIBLE EN CARBONE EN VUE D'OBTENIR UNE STRUCTURE CRISTALLINE DÉSIRÉE
Abstract: front page image
(EN)The purpose of the present invention is to provide a thermal treatment immediately after hot forging low- and medium-carbon steels to achieve a ferrite-pearlite laminar crystalline structure, through a process that comprises three steps: a) performing primary controlled cooling, b) performing induction heating, and c) performing secondary controlled cooling. The invention also contemplates thermal treatment from ambient temperature by means of two processes: a) induction heating and b) controlled cooling. The invention consists of a primary controlled-cooling tunnel that cools the part below line A1 of the diagram Fe-C. An induction-heating device raises the temperature of the part above line A3 of the diagram Fe-C, and lastly, the part is transported to a second tunnel for cooling the part below line A1 of the diagram Fe-C. The purpose of this invention is to solve the following problems (such as normalising, annealing, controlled cooling, isothermic annealing, tempering) that conventional processes have: 1.Quality: a) decarburation - decarburation in this process is minimal because the process cycle time is reduced from 8 hours to 0.5 hours; b) variability of hardness and microstructure - because the heating and cooling speed is very precise and the process is part-to-part, the microstructure and resulting hardness are much lower than in conventional processes that are managed in batches. There are no commercially available thermal treatment processes that control heating and cooling speed. 2.Productivity: a) the process cycle time is 0.5 hours, compared to 4-12 hours in conventional processes; b) lean manufacturing process - the process is continuous and part-to-part; c) space - the space required for the proposed process is a fraction (20%) of the space required for conventional processes; d) in-process inventories - the proposed process eliminates in-process inventory because it is a continuous process, starting from the hot forging operation; e) operating cost - the operating cost is considerably reduced by up to 70% of the cost of a conventional process. 3.Ecology: a) contamination - the proposed process does not use fossil fuels, providing an environmentally-friendly process.
(ES)Esta invención consiste en proporcionar un tratamiento térmico inmediatamente después de forjado en caliente de aceros bajo y medio carbón, para alcanzar una estructura cristalina Ferrita-Perlita Laminar, a través de un proceso que contempla tres etapas: a) Enfriamiento controlado primario, b) Calentamiento por inducción y c) Enfriamiento controlado secundario. También ésta invención contempla el tratamiento térmico desde temperatura ambiente a través de dos procesos: a) Calentamiento por inducción y b) Enfriamiento controlado. La invención consiste de un túnel primario de enfriamiento controlado que enfría la pieza por debajo de la línea A1 del diagrama Fe-C. Un equipo de calentamiento por inducción para elevar la temperatura de la pieza por encima de la línea A3 del diagrama Fe-C y finalmente la pieza es enviada a un segundo túnel para enfriar la pieza por debajo de la línea A1 del diagrama Fe-C. Esta invención tiene por objetivo resolver los siguientes problemas que los procesos convencionales (p.e. Normalizado, Recocido, Enfriamiento controlado, Recocido isotérmico), temple y tienen: 1.- Calidad a) De-carburación, La decarburación en éste proceso es mínima debido a que el tiempo ciclo de proceso se reduce de 8 hrs a 0.5 hrs b) Variabilidad de la dureza y microestructura. Debido a que la velocidad de calentamiento y enfriamiento es muy precisa y el proceso es pieza a pieza, la microestructura y dureza resultante es muy inferior a los procesos convencionales que se manejan por lotes. No hay en el mercado procesos de tratamiento térmico que controlen la velocidad de calentamiento y enfriamiento 2.- Productividad a) El tiempo ciclo de proceso es de 0.5 hrs comparado con los 4-12 hrs de los procesos convencionales b) Proceso de manufactura esbelta (Lean Manufacturing). El proceso continuo y pieza a pieza. c) Espacio. E! espacio requerido para e! proceso propuesto es una fracción (20%) del espacio requerido para los procesos convencionales. d) Inventarios en proceso. El proceso propuesto elimina el inventario en proceso debido a que es un proceso continuo desde la operación de forjado en caliente. e) Costo de operación. El costo de la operación se reduce considerablemente hasta en un 70% del costo de un proceso convencional. 3.- Ecología a) Contaminación. El proceso propuesto no utiliza combustibles fósiles, obteniendo un proceso amigable con el ambiente.
(FR)La présente invention concerne la fourniture d'un traitement thermique immédiatement après le forgeage à chaud d'aciers à faible et moyenne teneur en carbone, pour obtenir une structure cristalline ferrite-perlite lamellaire, au moyen d'un procédé qui comprend trois étapes: a) le refroidissement contrôlé primaire, b) le chauffage par induction et c) le refroidissement contrôlé secondaire. La présente invention porte également sur le traitement thermique à partir de la température ambiante au moyen de deux processus: a) le chauffage par induction et b) le refroidissement contrôlé. L'invention repose sur un tunnel primaire de refroidissement contrôlé qui refroidit la pièce en dessous de la ligne A1 du diagramme Fe-C; une installation de chauffage par induction qui sert à élever la température de la pièce au-dessus de la ligne A3 du diagramme Fe-C et un second tunnel dans lequel en dernier lieu, la pièce est envoyée pour refroidir ladite pièce en dessous de la ligne A1 du diagramme Fe-C. Cette invention a pour objet de résoudre les problèmes suivants que rencontrent les procédés classiques (par exemple, normalisation, recuit, refroidissement contrôlé, recuit isothermique, trempe): 1.- Qualité: a) décarburation, la décarburation dans ce procédé est minime du fait que le temps de cycle du processus est réduit de 8 heures à 0,5 heure, b) Variabilité de la dureté et microstructure. En raison de la vitesse de chauffage et de refroidissement qui est très précise et du processus qui se fait pièce à pièce, la microstructure et la dureté résultante est très inférieure aux processus classiques qui sont traités par lots. Il n'existe pas sur le marché de processus de traitement thermique qui contrôlent la vitesse de chauffage et de refroidissement 2.- Productivité a) Le temps du cycle de processus est de 0,5 heure comparé aux 4 à 12 heures des processus classiques b) Processus de fabrication au plus juste (Lean manufacturing). Le processus continu et pièce à pièce. C) Espace. L'espace requis pour le processus proposé est une fraction (20%) de l'espace requis pour les processus classiques. D) inventaires dans le processus. Le processus proposé évite l'inventaire pendant le processus du fait qu'il s'agit d'un processus continu depuis l'opération de forgeage à chaud. E) Coût de fonctionnement. Le coût de l'opération est considérablement réduit à 70% du coût d'un processus classique. 3.- Écologie a) Contamination. Le processus proposé n'utilise pas de combustibles fossiles ce qui le rend respectueux de l'environnement.
Designated States: AE, AG, AL, AM, AO, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BH, BN, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CL, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DJ, DK, DM, DO, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, GT, HN, HR, HU, ID, IL, IN, IR, IS, JO, JP, KE, KG, KH, KN, KP, KR, KW, KZ, LA, LC, LK, LR, LS, LU, LY, MA, MD, ME, MG, MK, MN, MW, MX, MY, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PA, PE, PG, PH, PL, PT, QA, RO, RS, RU, RW, SA, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, ST, SV, SY, TH, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, ZA, ZM, ZW.
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African Intellectual Property Organization (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, KM, ML, MR, NE, SN, TD, TG).
Publication Language: Spanish (ES)
Filing Language: Spanish (ES)