ES2693595T3 - Método para tratar un artículo de acero - Google Patents

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Abstract

Un método para tratar un artículo de acero para formar una aleación dúctil y de alta dureza que comprende las etapas de: (a) proporcionar una composición de acero que tiene un espesor de material inferior a 12,7 mm (0,5 pulgadas), que tiene una microestructura inicial de ferrita y perlita y que tiene una composición que consiste, en peso, en carbono entre 0,25 y 0,55 %, silicio entre 0,15 y 0,35 %, manganeso entre 0,40 y 1,0 %, cromo entre 0,80 y 1,10 %, molibdeno entre 0,15 y 0,25 %, azufre inferior a 0,040 %, fósforo inferior a 0,035 %, donde el resto es hierro e ingredientes accidentales; (b) calentar, preferentemente, utilizando un calentador de inducción la composición de acero provista a una temperatura máxima de entre 850-1150 ºC (1562-2102 ºF) en menos de diez segundos; (c) mantener la composición de acero calentada en el intervalo de temperatura máxima durante entre dos y sesenta segundos; (d) templar la composición de acero calentada por debajo de 100 ºC (212 ºF) en menos de cuatro segundos; (e) eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composición de acero templada, preferentemente, por al menos uno entre secado mecánico, aire de soplado y combinaciones de los mismos, (f) revenir la composición de acero templada a una temperatura entre 100 ºC y 260 ºC (212-500 ºF) durante menos de noventa minutos, preferentemente durante menos de 10 minutos, más preferentemente en un período entre 1 y 10 segundos, (g) refrigerar por aire la composición de acero revenida a menos de 100 ºC (212 ºF) teniendo una microestructura transformada de al menos 80 % martensita y hasta 5 % bainita, un límite elástico de al menos 1800 MPa y una elongación total entre 5 % y 12 % y, preferentemente, un límite de protección balística V50 a un ángulo de oblicuidad 30° entre 701-765 m/s (2300 y 2510 pies por segundo) con una vuelta perforante de blindaje de calibre 0,30 para un espesor de 6,35 mm (0,25").

Description

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DESCRIPCION
Metodo para tratar un arrtculo de acero Antecedentes y sumario
La presente invencion se refiere al tratamiento termico de arrtculos de acero y, en particular, se refiere al calentamiento por induccion, templado y revenido de chapas de acero.
Para mejorar las propiedades mecanicas de arrtculos de metal, normalmente se somete el metal a procesos de tratamiento termico que requieren tiempo y que por lo tanto son costosos. Para aumentar la dureza de un acero, es posible someter un arrtculo de acero a un ciclo de calentamiento a la temperatura o por encima de la temperatura de la temperatura crftica del metal, seguido de templado del arrtculo de metal. Dicho proceso tiene como resultado normalmente la creacion de una microestructura martensftica en los aceros. Las microestructuras martensfticas, si bien son muy duras, tambien son, tal como se sabe, relativamente fragiles, es decir, tienen una escasa ductilidad. Para aumentar la ductilidad de microestructuras martensfticas, dichos aceros se suelen revenir o calentar a una temperatura por debajo de la temperatura crftica del acero, con lo cual se reducen las tensiones acumuladas en el acero durante el templado. Dichos procesos de calentamiento, templado y revenido requieren normalmente bastante tiempo y en consecuencia son caros.
Chia-Jung Hu, Pew-Yew Lee & Julium-Shyong Cheng: "Ballistic Performance y Microstructure of Modified Rolled Homogenous Armour Steel". Journal of the Chinese Institute of Engineers. 2002, vol. 2, No. 1, paginas 99 - 107 divulga un metodo de produccion de una placa de acero.
En el procesamiento del acero en general y, mas espedficamente, en la formacion de blindajes antibaftsticos, hasta ahora ha sido diffcil conseguir un producto de metal con una combinacion de resistencia y ductilidad que pueda fabricarse sin un alto coste, lo que incluye el extenso pertodo de tratamiento termico. Por ejemplo, dicho arrtculo de metal debena tener la capacidad de resistir la penetracion de municion perforante de blindaje, asf como fragmentos de dispositivos explosivos improvisados, incluyendo proyectiles formados por explosion. Los autores de la invencion han encontrado un metodo y un aparato para tratar termicamente, templar y revenir un arrtculo de acero, con lo cual el arrtculo tiene unas propiedades mecanicas y microestructurales deseables, incluyendo propiedades que pueden ser utiles al actuar como blindaje antibaftstico o en otras aplicaciones que puedan requerir una chapa de acero con una alta dureza en combinacion con una alta ductilidad.
La presente invencion se refiere a un metodo para crear un arrtculo de acero para formar una aleacion de acero ductil y de alta dureza de acuerdo con la reivindicacion 1. En las reivindicaciones 2 a 15 se especifican realizaciones preferentes de este metodo.
Se divulga un metodo para tratar un arrtculo de acero para formar una aleacion de alta dureza y alta ductilidad que comprende las etapas de:
(a) proporcionar una composicion de acero que tiene un espesor de material inferior a 12,7 mm (0,5 pulgadas), que tiene una microestructura inicial de ferrita y perlita, y que tiene una composicion que consiste, en peso, en carbono entre 0,25 y 0,55 %,
silicio entre 0,15 y 0,35 %,
manganeso entre 0,40 y 1,0 %,
cromo entre 0,80 y 1,10 %,
molibdeno entre 0,15 y 0,25 %,
azufre inferior a 0,040 %, fosforo menos de 0,035 %,
donde el resto es hierro e ingredientes accidentales;
(b) calentar la composicion de acero provista a una temperatura maxima de entre 850 °C (1562 °F) y 1150 °C (2102 °F) en menos de diez segundos;
(c) mantener la composicion de acero calentada a una temperatura dentro del intervalo de temperatura maxima durante entre dos y diez segundos;
(d) templar la composicion de acero calentada desde el intervalo de temperatura maxima hasta por debajo de 100 °C (212 °F) a una velocidad de reduccion de la temperatura de entre 418 y 3020 °C/s (752 - 5432 °F/s);
(e) eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composicion de acero templada;
(f) revenir la composicion de acero templada a una temperatura de 100 °C a 260 °C (212-500 °F) durante menos de noventa minutos;
(g) refrigerar por aire la composicion de acero revenida a menos de 100 °C (212 °F) para formar un arrtculo de acero que tiene a microestructura transformada de al menos 80 % martensita y hasta 5 % bainita, un ftmite elastico de al menos 1800 MPa, una elongacion total entre 5% y 12%, y que tiene un ftmite de proteccion baftstica V50 a un angulo de oblicuidad de 30° entre 670 - 823 m/s (2200 y 2700 pies por segundo) con una vuelta perforante de blindaje calibre 0,30 para un espesor de 6,35 mm (0,25").
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En el metodo divulgado, se puede calentar el acero en la etapa de calentamiento en menos de cinco segundos o, alternativamente, en menos de cuatro segundos. Asimismo, se puede llevar a cabo la etapa de calentamiento utilizando un calentador de induccion. Tras la etapa de calentamiento, alternativamente, se puede mantener la composicion de acero calentada en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y seis segundos.
Alternativamente, se divulga un metodo para tratar un artfculo de acero para formar una aleacion de alta ductilidad y alta dureza que comprende las etapas de:
(a) proporcionar una composicion de acero que tiene un espesor de material inferior a 12,7 mm (0,5 pulgadas), que tiene una microestructura inicial de ferrita y perlita, y que tiene una composicion que consiste, en peso, en carbono entre 0,25 y 0,55 %,
silicio entre 0,15 y 0,35 %, manganeso entre 0,40 y 1,0 %,
cromo entre 0,80 y 1,10 %, molibdeno entre 0,15 y 0,25 %, azufre menos de 0,040 %, fosforo menos de 0,035 %,
donde el resto es hierro e ingredientes accidentales;
(b) calentar la composicion de acero provista a una temperatura maxima de entre 850 °C (1562 °F) y 1150 °C (2102 °F) en menos de diez segundos;
(c) mantener la composicion de acero calentada a una temperatura dentro del intervalo de temperatura maxima durante entre dos y sesenta segundos;
(d) templar la composicion de acero calentada desde el intervalo de temperatura maxima hasta menos de 100 °C (212 °F) a una velocidad de reduccion de la temperatura entre 418 y 3020 °C/s (752 - 5432 °F/s);
(e) eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composicion de acero templada;
(f) revenir la composicion de acero templada a una temperatura de 100 °C a 260 °C (212-500 °F) durante menos de noventa minutos;
(g) refrigerar por aire la composicion de acero revenida a menos de 100 °C (212 °F) para formar un artfculo de acero que tiene a microestructura transformada de al menos 80 % martensita y hasta 5 % bainita, un lfmite elastico de al menos 1800 MPa, una elongacion total entre 5% y 12%, y que tiene un lfmite de proteccion balfstica V50 a un angulo de oblicuidad de 30° entre 670 - 823 m/s (2200 y 2700 pies por segundo) con una vuelta perforante de blindaje de calibre 0,30 para un espesor de 6,35 mm (0,25").
La composicion de acero puede precalentarse a al menos 20,0 °C (35,9 °F) por segundo a 815 °C (1500 °F) como maximo antes del calentamiento en la etapa (b). Alternativamente, se puede precalentar la composicion de acero a una temperatura entre 260 °C (500 °F) y 538 °C (1000 °F) y precalentarse despues a al menos 18,5 °C (33,3 °F) por segundo a 815 °C (1500 °F) como maximo antes de la etapa (b).
Por otra parte, antes de calentar la composicion de acero, se pueden soldar dos o mas tramos de placas de acero a lo largo del ancho con una o mas soldaduras para formar una serie continua de placas de acero. Asimismo, la etapa de soldadura puede incluir la aplicacion de un entrecruzamiento de soldadura con oscilacion transversa entre tramos de la placa de acero a traves del ancho de las placas de acero. Asimismo, la etapa de soldadura puede incluir la aplicacion de entrecruzamiento de soldadura con oscilacion transversa ente tramos de la placa de acero en tres secciones, donde la porcion del centro de la placa de acero se realiza primero y se sueldan las porciones laterales para proporcionar una soldadura de oscilacion transversa a traves del ancho de las placas de acero. En cualquier caso, se aplica una soldadura de la costura sobre la soldadura de oscilacion transversa a traves del ancho de las placas de acero. Asimismo, puede aplicarse una indicacion en la placa de acero antes de la etapa de soldadura para permitir que un sistema de visualizacion identifique el emplazamiento de las porciones extremas de los tramos de las placas de acero para la etapa de soldadura.
Durante la etapa de templado, se puede templar la composicion de acero calentada desde el intervalo de temperatura maxima hasta por debajo de 50 °C (122 °F) a una velocidad de reduccion de la temperatura de entre 418 y 3020 °C/s (752-5432 °F/s). En el metodo divulgado, se puede realizar la etapa de templado, entre otros metodos de templado adecuados, haciendo fluir un medio de temple sobre el artfculo de acero a una velocidad de hasta 3400 l/min (900 galones/min). En una alternativa, el medio de temple puede ser agua. Tras el templado, se puede eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composicion de acero templada a traves de al menos uno entre secado mecanico, aire de soplado y combinaciones de los mismos. La etapa de templado puede realizarse por ejemplo en mas de un segundo y no mas de 20 segundos.
La composicion de acero templada puede revenirse utilizando un calentador de induccion durante menos a 30 minutos. Asimismo, se puede revenir en horno la composicion de acero templada durante menos de noventa minutos. Asimismo, se puede revenir la composicion de acero templada mediante la combinacion de revenido por induccion y en horno durante 30 a 90 minutos. En otra alternativa aun mas, se puede templar por induccion la composicion de acero templada durante dos minutos o menos. La etapa de revenido puede realizarse a entre 120 °C (250 °F) y 400 °C (750 °F) en un penodo de entre 1 y 10 segundos. Tras la etapa de templado o revenido, se puede cortar la placa de acero en tramos al menos en las costuras para fabricar un producto de acero procesado sustancialmente rectangular al tiempo que la placa se desplaza de forma continua a traves del transportador.
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Se divulga asimismo un metodo para tratar un artfculo de acero para formar una aleacion de alta resistencia y alta ductilidad que comprende las etapas de:
(a) proporcionar una composicion de acero que tiene un espesor de material inferior a 12,7 mm (0,5 pulgadas), que tiene una microestructura inicial de ferrita y perlita, y que tiene una composicion que consiste, en peso en:
carbono entre 0,25 y 0,55 %, silicio entre 0,15 y 0,35 %, manganeso entre 0,40 y 0,60 %, cromo entre 0,80 y 1,10 %, molibdeno entre 0,15 y 0,25 %, azufre inferior a 0,040 %, fosforo inferior a 0,035 %,
donde el resto es hierro e ingredientes accidentales;
(b) calentar la composicion de acero provista a una temperatura de 850-1150 °C (1562-2102 °F) en menos de diez segundos;
(c) mantener la composicion de acero calentada en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y diez segundos;
(d) templar la composicion de acero calentada por debajo de 100 °C (212 °F) en menos de veinte segundos;
(e) eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composicion de acero templada mediante al menos uno entre secado mecanico, aire de soplado y combinaciones de los mismos;
(f) revenir la composicion de acero templada a una temperatura en el intervalo de 100 °C a 260 °C (212-500 °F) durante menos a 90 minutos;
(g) refrigerar por aire la composicion de acero revenida a menos de 100 °C (212 °F) que tiene una microestructura transformada de al menos 80 % martensita y hasta 5 % bainita, un lfmite elastico de al menos 1800 MPa, y una elongacion total entre 5 % y 12 %.
Se puede calentar la composicion de acero en la etapa de calentamiento en menos de ocho segundos o, alternativamente, en menos de seis segundos. Tambien en este caso, la etapa de calentamiento puede realizarse utilizando un calentador de induccion. Tambien en este caso, tras la etapa de calentamiento, alternativamente, puede mantenerse la composicion de acero calentada en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y seis segundos.
Alternativamente, se divulga un metodo para tratar un artfculo de acero para formar una aleacion de alta resistencia y alta ductilidad que comprende las etapas de:
(a) proporcionar una composicion de acero que tiene un espesor de material inferior a 12,7 mm (0,5 pulgadas), que tiene una microestructura inicial de ferrita y perlita, y que tiene una composicion que consiste, en peso en:
carbono entre 0,25 y 0,55 %, silicio entre 0,15 y 0,35 %, manganeso entre 0,40 y 0,60 %, cromo entre 0,80 y 1,10 %, molibdeno entre 0,15 y 0,25 %, azufre inferior a 0,040 %, fosforo inferior a 0,035 %,
donde el resto es hierro e ingredientes accidentales;
(b) calentar la composicion de acero provista a una temperatura de 850-1150 °C (1562-2102 °F) en menos de diez segundos;
(c) mantener la composicion de acero calentada en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y sesenta segundos;
(d) templar la composicion de acero calentada por debajo de 100 °C en menos de veinte segundos;
(e) eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composicion de acero templada a traves de al menos uno entre secado mecanico, aire de soplado y combinaciones de los mismos;
(f) revenir la composicion de acero templada a una temperatura en el intervalo de 100 °C a 260 °C (212-500 °F) durante menos 90 minutos;
(g) refrigerar por aire la composicion de acero revenida a menos de 100 °C (212 °F) que tiene a microestructura transformada de al menos 80 % martensita y hasta 5 % bainita, un lfmite elastico de al menos 1800 MPa, y una elongacion total entre 5 % y 12 %.
Tambien en este caso, puede precalentarse la composicion de acero a al menos 20,2 °C/s (36 °F/s) a 815 °C (1500 °F) como maximo antes del calentamiento en la etapa (b). Alternativamente, tambien puede precalentarse la composicion de acero a una temperatura entre 260 °C (500 °F) y 815 °C (1500 °F) y precalentarse despues a al menos 18,5 °C (33,3 °F) por segundo a 538 °C (1000 °F) como maximo antes de la etapa (b). En otra alternativa,
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puede precalentarse la composicion de acero a una temperatura entre 260 °C (500 °F) y 815 °C (1500 °F) y precalentarse a al menos 18,5 °C (33,3 °F) por segundo a entre la temperatura de austenizacion y 538 °C (1000 °F) antes de la etapa (b).
Por otra parte, antes de calentar la composicion de acero, se pueden soldar dos o mas tramos de placas de acero a lo largo del ancho con una o mas soldaduras para formar una serie continua de placas de acero. Asimismo, la etapa de soldadura puede incluir la aplicacion de un entrecruzamiento de soldadura con oscilacion transversa entre tramos de la placa de acero a traves del ancho de las placas de acero. Asimismo, la etapa de soldadura puede incluir la aplicacion de entrecruzamiento de soldadura con oscilacion transversa entre tramos de la placa de acero en tres secciones, donde la porcion del centro de la placa de acero se realiza primero y se sueldan las porciones laterales para proporcionar una soldadura de oscilacion transversa a traves del ancho de las placas de acero. En cualquier caso, se aplica una soldadura de la costura sobre la soldadura de oscilacion transversa a traves del ancho de las placas de acero. Asimismo, puede aplicarse una indicacion en la placa de acero antes de la etapa de soldadura para permitir que un sistema de visualizacion identifique el emplazamiento de las porciones extremas de los tramos de las placas de acero para la etapa de soldadura.
Durante la etapa de templado, tambien en este caso, se puede templar la composicion de acero calentada desde el intervalo de temperatura maxima hasta por debajo de 100 °C (212 °F) a una velocidad de reduccion de la temperatura de entre 418 y 3020 °C/s (752-5432 °F/s). En el metodo divulgado, la etapa de templado puede llevarse a cabo haciendo fluir un medio de temple sobre el arffculo de acero a una velocidad de hasta 3400 l/min (900 galones/min). En una alternativa, el medio de temple puede ser agua. Tras el templado, se puede eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composicion de acero templada a traves de al menos uno entre secado mecanico, aire de soplado y combinaciones de los mismos.
Se puede revenir por induccion la composicion de acero templada durante menos diez minutos, al mismo tiempo que, en una alternativa se puede revenir en horno la composicion de acero templada durante menos de noventa minutos y, en otra alternativa, se puede revenir la composicion de acero templada mediante una combinacion de revenido en horno y por induccion durante 30-60 minutos. La etapa de templado puede llevarse a cabo por ejemplo en mas de 1 segundo y no mas de 20 segundos. En otra alternativa mas aun, se puede revenir por induccion la composicion de acero templada durante dos minutos o menos. La etapa de revenido puede realizarse a entre 120 °C (250 °F) y 240 °C (500 °F). Tras la etapa de templado o revenido, se puede cortar la placa de acero en tramos al menos en las costuras para fabricar un producto de acero procesado sustancialmente rectangular al tiempo que se desplaza la placa de acero por el transportador.
Breve descripcion de los dibujos
FIG. 1 es un diagrama de la vista de planta del sistema de tratamiento termico de la presente divulgacion.
FIG. 2 es un diagrama de la vista lateral del sistema de tratamiento termico de la FIG. 1,
FIG. 3 es una vista de planta de un patron marcado sobre un arffculo de acero para su tratamiento para que lo detecte un sistema de visualizacion;
FIG. 4 es una vista de planta de un patron de soldadura utilizado para unir arffculos de acero para su tratamiento a traves del metodo divulgado;
FIG. 5 es una fotomicrograffa que muestra la microestructura de un arffculo de acero antes del tratamiento de acuerdo con el metodo divulgado;
FIG. 6 es un grafico que presenta el efecto de temperatura de revenido tras el templado en la resistencia a la traccion en un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado;
FIG. 7 es un grafico que presenta el efecto de temperatura de revenido tras el templado en el porcentaje de elongacion en un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado;
FIG. 8 es una fotograffa que muestra una seccion transversal de un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado tras la fractura en una prueba de traccion;
FIG. 9 es una fotograffa que muestra una seccion transversal de otro arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado tras la fractura en una prueba de traccion;
FIG. 10 es un grafico que presenta el efecto de temperatura de revenido tras el templado en la ductilidad en un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado;
FIG. 11 es una fotomicrograffa que muestra la microestructura de un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado;
FIG. 12 es una fotomicrograffa que muestra la microestructura de un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado;
FIG. 13 es una fotomicrograffa que muestra la microestructura de un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado; y
FIG. 14 es una fotomicrograffa que muestra la microestructura de un arffculo de acero tratado de acuerdo con el metodo divulgado.
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Descripcion detallada de los dibujos
El metodo de la presente invencion se refiere a un artmulo de acero calentado por induccion, templado y revenido por induccion y a un metodo para fabricar dicho artmulo de acero. El material de partida para el artmulo de acero tiene una composicion que consiste en carbono en un intervalo de 0,25 % en peso a 0,55 % en peso, silicio en un intervalo de 0,15 % en peso a 0,35 % en peso, manganeso en un intervalo de 0,40 % en peso a 1,0 % en peso, cromo de 0,80 % en peso a 1,10 % en peso, azufre menos de 0,040 % en peso, fosforo menos de 0,035 % en peso, siendo el resto de la composicion hierro e ingredientes accidentales. Por otra parte, el artmulo de acero puede tener carbono en un intervalo de 0,25 % en peso a 0,44 % en peso y manganeso en un intervalo de 0,40 % en peso a 0,60 % en peso, teniendo los demas componentes los mismos intervalos de composicion. Se puede hacer referencia al material de acero que tiene esta composicion como acero AISI tipo 4130, Alternativamente, el artmulo de acero puede tener carbono en un intervalo de 0,40 % en peso a 0,55 % en peso y manganeso en un intervalo de 0,75 % en peso a 1,00 % en peso, teniendo los demas componentes los mismos intervalos de composicion. Se puede hacer referencia al material de acero que tiene esta composicion como acero AISI tipo 4140. Por lo que respecta a las calidades comerciales, pueden utilizarse aceros AISI de los tipos de la familia 10XX como 1030,1040 y 1050, la familia 41XX como 4130 y 4150 y la familia 86XX como 8630 y 8640. Asimismo, tal como se ha descrito, pueden utilizarse tambien en la invencion descrita los tipos de acero con contenido en carbono superior, como acero ultra- duro que tiene hasta 0,55 % carbono.
Haciendo referencia ahora a las FIG. 1 y 2, se ilustra un sistema de tratamiento termico 100 que comprende un bastidor de maquina principal 110 apoyado en el suelo de la fabrica y que soporta un transportador discontinuo 200. El transportador 200 incluye un transportador de entrada 210, donde se carga el material de partida para el artmulo de acero que se va a tratar mediante el sistema 100 y un transportador de salida 240, donde se retiran los artfculos de acero tratados desde el sistema y se apilan con un apilador 250. El transportador de entrada 210 y el transportador de salida 240 estan alineados y separados por un espacio para alojar la provision de la unidad de tratamiento termico 300 en la lmea entre los dos transportadores 210, 240. El material de partida para el artmulo de acero se proporciona inicialmente colado o laminado y puede someterse a tratamiento termico de recocido esferoidizado o no esferoidizado. Cuando es no es esferoidizado, la microestructura del material inicial del material de partida para el artmulo de acero puede tener por ejemplo una combinacion microestructural no recocida de ferrita y perlita, tal como se muestra en la FIG. 5. Dependiendo del metodo de fabricacion del artmulo de acero, la microestructura inicial puede tener una estructura en bandas en consonancia con el laminado.
Por consiguiente, puede cargarse el material de partida para un artmulo de acero que se va a tratar en el transportador de entrada 210, ser procesado por la unidad de tratamiento termico 300, descender al transportador de salida 240 y apilarse con la apiladora 250, en un proceso continuo. Este alineamiento lineal de los transportadores 210, 240 y la unidad de tratamiento termico 300 facilita un tratamiento termico rapido de la chapa de acero, bloque y placa.
En el funcionamiento, se carga el material de partida para el artmulo de acero que se va a tratar, que puede proporcionarse por ejemplo en forma de una chapa o placa, en el transportador de entrada 210. El metodo se describe por lo que respecta al procesamiento de una placa de acero para formar el artmulo de acero, pero se conciben otras formas del material de partida, incluyendo, pero sin limitarse a ellas, bloques de acero y chapas de acero, asf como un producto enrollado. En un ejemplo, un material de partida para la placa de acero tiene un espesor de (12,7 mm 0,50 pulgadas) o menos, una longitud de 6,1 m (20 pies), y un ancho de (1,2 m 4 pies). La placa de acero empieza entonces a pasar horizontalmente a lo largo de la longitud del transportador de entrada 210 hacia la unidad de tratamiento termico 300. Una vez que la placa de acero se ha desplazado una distancia de aproximadamente su longitud, por ejemplo 6,1 m (20 pies), hacia el transportador de entrada 210, se carga otra placa de acero en el transportador de entrada quedando adyacentes las porciones del borde frontal de esa placa de acero con las porciones de los bordes de salida de la primera placa de acero cargada. Este proceso de avance y carga de placas de acero adyacentes puede llevarse a cabo de forma continua para proporcionar un ciclo ininterrumpido de las placas de acero a la unidad de tratamiento termico 300. Para reducir al mmimo la falta de alineamiento entre las placas a traves del sistema 100, se puede proporcionar un soldador automatico 220 en el transportador de entrada 201 y utilizarse para soldar placas de acero consecutivas adyacentes a lo largo de su ancho. Estas soldaduras pueden espaciarse uniformemente a lo largo del ancho de las placas de acero y, en un ejemplo, el soldador puede realizar cinco soldaduras a lo largo del ancho de las placas de acero. Alternativamente, en lugar de presentarse en la forma de placas individuales que tienen un ancho y una longitud fijas, el material de partida para su tratamiento puede proporcionarse en forma de una chapa continua (arrancada de una bobina) situada en lmea con el transportador de entrada 210 e introducida continuamente al transportador de entrada para su posterior tratamiento en la unidad de tratamiento termico 300.
Las placas de aceros pueden desplazarse en un movimiento continuo a una velocidad sustancialmente constante a lo largo del transportador 201 para facilitar los procesos de calentamiento y templado. La soldadura de las placas de acero a medida que entran en contacto en el transportador 210 evita que las placas de acero se desplacen desde su posicion o se solapen unas con otras a medida que descienden al transportador. Esto permite que un sistema de visualizacion 225 y un robot de soldadura 220 proporcionen una union de soldadura consistente entre los tramos de las placas de acero. Asimismo, limita las imperfecciones de la placa de acero que pasa a traves de los rodillos de
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arrastre 302 y 304, lo cual ayuda a mantener la velocidad de lmea a medida que se mueven las costuras soldadas a traves de los rodillos de arrastre. La soldadura inicial permite tambien que el sistema entrecruce los huecos en las costuras entre tramos de las placas de acero, mejorando aun mas el proceso de soldadura con el robot de soldadura.
El sistema de visualizacion 225 para el robot de soldadura puede identificar un patron de indicacion de las lmeas situadas adyacentes al borde de salida de cada placa de acero, lo cual puede incluir por ejemplo una lmea 227 trazada a traves de todo el ancho de la placa de acero con dos lmeas mas pequenas 229 separadas por un espacio sustancialmente paralelas a la lmea, y un area oscura entre las lmeas separadas por un espacio. Esto es un ejemplo de un patron de indicaciones que permite que el sistema de visualizacion 225 reconozca la correcta posicion de los tramos de las placas de acero. Una vez que el sistema de visualizacion 225 detecte las indicaciones, empieza el recuento para indicar al robot de soldadura 220 una vez que los tramos de las placas de acero entran dentro del area de trabajo y para iniciar el proceso de soldadura programado. En la FlG. 3 se ilustra las indicaciones reconocidas por el sistema de visualizacion del robot de soldadura 225. El sistema de visualizacion 235 para el robot de cortado de plasma 230 puede reconocer una posicion para una costura soldada a lo largo de todo el ancho de la placa de acero. Las marcas y el area de enfasis de las indicaciones son espedficas para evitar que se recojan las lmeas extraviadas en la placa de acero y se pierdan para el area de soldadura. Si esto ocurriera, el robot de cortado de plasma 230 puede cortar en las lmeas extraviadas y romper los tramos de acero a traves del sistema hasta que se detecta la siguiente costura.
El robot de soldadura 220 puede tener un programa de paso multiple que se impulsa a traves de un sistema de visualizacion 225 y una rueda de encoder que hace el recuento de la distancia recorrida en milfmetros siguiendo la pista del transportador 200, para hacer participar un programa de soldadura una vez que la costura esta dentro del area de trabajo del robot. El area de trabajo del robot se basa en los puntos que se aprenden o tocan dentro del programa de soldadura. El programa de soldadura puede utilizar tres (3) patrones de soldadura con oscilacion transversa diferentes, comenzando por la porcion central de la placa de acero 410, desplazandose hasta la primera porcion lateral de la placa de acero 420 y, despues, a una segunda porcion lateral de la placa de acero, tal como se muestra en la FIG. 4. Los patrones de oscilacion transversa producidos pueden ser como los que se muestran en la FIG: 4 antes de cambiar a un paso de cubierta que suelda la costura traves de todo el ancho de la placa de acero, tal como se muestra en la FlG: 4. Este patron de paso multiple mejora el proceso de soldadura utilizando primero una oscilacion transversa para entrecruzar cualquier hueco donde se encuentran las placas de acero antes del paso de cubierta final. Los pasos de oscilacion transversa tambien calientan la placa de acero antes del paso de cubierta final, lo cual emplea mas cable y calor para penetrar en la placa de acero, con lo cual se refuerza la costura de soldadura de tal manera que la placa de acero continua puede avanzar por el proceso sin romperse ni alinearse mal si no.
La unidad de tratamiento termico 300 puede incluir un serpentm de precalentamiento por induccion 301, un grupo de rodillos de arrastre de entrada 302, los cuales gman la placa de acero que se va a tratar a traves del serpentm de calentamiento por induccion 310, un cabezal de temple 320 y una unidad de eliminacion de medio de temple 330, hasta que el artmulo de acero tratado intermedio que se forme desde la placa de acero de partida sea recibida por un conjunto de rodillos de arrastre de salida 304. De manera similar, los rodillos de arrastre de salida 304 sirven para guiar la placa de acero a traves del serpentm de revenido por induccion 340 y en el transportador de salida 240. Opcionalmente, tanto los rodillos de arrastre de entrada 302 como los rodillos de arrastre de salida 304 pueden contener ranuras en circunferencia espaciadas, preferentemente a distancias iguales, que corresponden a las soldaduras espaciadas a lo largo del ancho de las placas de acero. Dichas ranuras en circunferencia proporcionan un alivio en el que se puede rebajar el material acumulado durante la operacion de soldadura a medida que la porcion soldada de las placas de acero pasa entre los rodillos de arrastre 302 y 304.
Antes de entrar en los rodillos de arrastre de entrada 302, se puede precalentar la placa de acero en un serpentm de precalentamiento por induccion 301 al mismo tiempo que se desplaza a lo largo del transportador 200. La alimentacion electrica de precalentamiento puede establecerse por ejemplo para encenderse 75 segundos despues de que comience el movimiento de la placa de acero a traves del transportador 200. A una velocidad del transportador de 1,0-1,2m/min (40 a 50 pulgadas por minuto), esto implica desplazarse por el transportador 1,21,5 m (de cuatro a cinco pies). A continuacion, la alimentacion electrica de precalentamiento 360 puede comenzar al 1 % y subir gradualmente 0,5-10% por segundo hasta alcanzar el ajuste de energfa final de 50-100 %. Este aumento gradual implica que la placa de acero se desplace otros 1,2-1,5 m de trayecto a lo largo del transportador 200 antes de que la alimentacion electrica de precalentamiento alcance un nivel de potencia de funcionamiento en el que la placa de acero puede alcanzar una temperatura por encima de 500 °C (932 °F) (p.ej., 560 °C (1040 °F)) a traves del ancho de la placa de acero. El procedimiento de aumento gradual de la alimentacion electrica permite calentar de forma sustancialmente uniforme y gradual la placa de acero por calentamiento por induccion y ayuda a controlar la forma y la horizontalidad de la placa de acero con calentamiento gradual por encima de 500 °C (932 °F) antes de entrar en la secuencia de calentamiento rapido despues de entrar en los rodillos de arrastre 302.
Las placas de acero para su tratamiento pasan a traves de los rodillos de arrastre de entrada 302 y a traves de un serpentm de calentamiento por induccion o inductor 310 que se alimenta por suministro electrico 315. El serpentm de calentamiento por induccion 310 puede estar encapsulado en hormigon u otro material no conductor para reducir
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los danos al serpentm de induccion lo maximo posible y reducir en lo posible que las placas de acero mal alineadas pasen a traves del serpentm, si bien es posible tambien proporcionar un serpentm de calentamiento por induccion no encapsulado. Cuando la placa de acero que se va a tratar pasa a traves del serpentm de calentamiento por induccion 310, se induce una corriente parasita en la placa de acero y es la resistencia del material de acero en conjunto con las corrientes parasitas lo que calienta el material. Dada la configuracion del serpentm de induccion 310, la forma de la placa de acero que pasa a traves del serpentm y la velocidad a la que se desplaza la placa de acero a traves del serpentm de calentamiento, el material de acero se calienta a una temperature de entre 850 °C y 1150 °C (1562-2102 °F) en diez segundos o menos. Alternativamente, la placa de acero puede calentarse mediante el serpentm de calentamiento al mismo tiempo de intervalo de temperatura maxima en seis segundos o menos, o incluso en cuatro segundos o menos, segun se desee.
Tras el calentamiento de induccion rapido, la placa de acero calentada se desplaza durante entre dos y diez segundos. Alternativamente, la placa de acero calentada puede desplazarse durante entre dos y seis segundos. Durante este penodo, no se imparte mas calor adicional ni ninguna otra energfa a la placa de acero, que no sea para mantener la temperatura; tampoco se somete la placa de acero a ningun metodo de refrigeracion que no sea la exposicion a la atmosfera del ambiente y para mantener la temperatura. Para los fines de la presente divulgacion, se hace referencia a dicho penodo de tiempo como retencion de la composicion de acero calentada en el intervalo de temperatura maximo, si bien se espera que la placa de acero se enfne ligeramente durante este penodo ya que deja de ser calentada por el calentador de induccion 301. De acuerdo con otra realizacion mas, la composicion de acero calentada puede mantenerse en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y seis segundos. Alternativamente, la composicion de acero calentada puede mantenerse en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y treinta segundos.
A continuacion, se somete la placa de acero calentada a una operacion de templado a medida que pasa a traves de un cabezal de temple 320 en el que se hace fluir un medio de temple sobre la placa de acero a una velocidad de 3400 l /min (900 alones per minute). La operacion de templado disminuye la temperatura de la placa de acero desde el intervalo de temperatura maximo de entre 850 °C y 1150 °C (1562-2102 °F) a una temperatura por debajo de 100 °C (212 °F) a una velocidad de reduccion de la temperatura de entre 418 °C por segundo y 3020 °C por segundo (752- 5432 °F/s). El medio de temple, que en un ejemplo puede ser agua, ser recicla a traves de un deposito de almacenamiento de medio de temple 325 situado adyacente de la unidad de tratamiento termico 300. Ademas de agua, es posible utilizar otros medios de temple capaces de conseguir indices de reduccion de la temperatura de 418-3020 °C (752-5432 °F).
Si bien permanecera algo de medio de temple en la placa de acero tras el templado, es deseable reducir, si no eliminar, cualquier medio de temple residual sobre la placa de acero antes del revenido por induccion a traves de tecnicas, como secado mecanico, soplado de aire forzado, ya sea en solitario o en combinacion. Por consiguiente, se proporciona una unidad de reduccion de medio de temple 330 en la unidad de tratamiento termico 300 tras el cabezal de temple 320. La unidad de reduccion de medio de temple 330 puede incluir escobillas 332 y cuchillas neumaticas 334, asf como otros aparatos de secado, ya sea en solitario o en combinacion, para reducir el medio de temple residual sobre la placa de acero antes del revenido por induccion. A medida que las porciones del borde frontal de la placa de acero templada pasan a traves de la unidad de reduccion de medio de temple, la placa de acero entra en los rodillos de arrastre de salida 304, que sirven para guiar la placa de acero a traves del serpentm de revenido por induccion 340 y hasta el transportador de salida 240. Opcionalmente, tanto los rodillos de arrastre de la entrada 302 como los rodillos de arrastre de salida 304 pueden contener ranuras en circunferencia espaciadas, preferentemente, a distancias iguales, que corresponden a las soldaduras espaciadas a lo largo del ancho de las placas de acero. Dichas ranuras en circunferencia pueden proporcionar un alivio en el que se rebaje cualquier material acumulado durante la operacion de soldadura a medida que la porcion soldada de la placa de acero pasa entre los rodillos de arrastre 302 o 304. La etapa de templado se realiza en mas de 1 segundo y no mas de 20 segundos.
Una vez eliminado el medio de temple residual de la placa de acero, se pasa entonces la placa de acero a traves de un serpentm de revenido por induccion 340 para reducir cualquier tension interna que se haya podido introducir durante el templado. Al igual que con el serpentm de calentamiento por induccion 301, el serpentm de revenido por induccion 340 puede estar encapsulado opcionalmente en hormigon u otro material no conductor para reducir al mmimo los danos del serpentm cuando una placa de acero mal alineada atraviese el serpentm.
Durante la etapa de revenido, se calienta la placa de acero para formar el artmulo de acero a una temperatura entre 100 °C y 260 °C (212-500 °F) y se templa durante un penodo inferior a noventa minutos. Se contemplan tres metodos de revenido. En un proceso de revenido al horno, se calienta el artmulo de acero a la temperatura deseada durante menos de 90 minutos y, preferentemente, menos de 30 minutos. En un proceso de revenido por induccion, se calienta el artmulo de acero en el intervalo de temperatura de menos de 10 minutos y preferentemente, menos de 2 minutos. En un proceso de revenido de induccion y horno combinado, se puede calentar el artmulo de acero a la temperatura deseada durante menos de 60 minutos, preferentemente mas de 30 minutos. Al igual que con el serpentm de calentamiento por induccion 310, el serpentm de revenido por induccion 340 se alimenta con su propia alimentacion electrica por separado, es decir, una alimentacion electrica de serpentm de revenido por induccion 345, situada proxima al sistema de tratamiento termico 100. Tras el revenido, se descarga la placa de acero revenida a
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un transportador de salida 240, que lleva incorporado un dispositivo de cortado 230.
El dispositivo de cortado 230 puede ser una antorcha de plasma, una antorcha de oxicombustible u otro aparato de cortado que se pueda fijar a un brazo robotico articulado configurado para cortar la placa de acero en movimiento en los tramos deseados a medida que se desplaza la placa hacia el transportador de salida 240. Un robot de cortado de plasma 230 puede tener dos programas de cortado y visualizacion dentro de su programa principal. Al iniciarse cada ciclo, el sistema de visualizacion 235 busca el borde frontal de la placa de acero. Una vez detectado el borde frontal, el robot de cortado 230 utiliza una rueda encoder que hace el recuento del movimiento de la placa de acero a lo largo del transportador 240 y realiza cortes transversales de avance de los tramos de acero. Una vez que el programa ha hecho un corte de avance, los programas del sistema de visualizacion identifican una costura de soldadura y el robot de plasma 230 corta la placa de acero en esa costura a lo largo de su ancho y despues espera, llevando un seguimiento del movimiento de la placa de acero a lo largo del transportador con la rueda de encoder para hacer otro corte transversal de avance antes de volver a cambiar al sistema de visualizacion para identificar la siguiente costura de soldadura y hacer el siguiente corte. Este proceso continua durante todo lo que dure el ciclo a medida que se corta la placa de acero en tramos sustancialmente rectangulares al menos en las costuras al tiempo que la placa de acero se desplaza continuamente a lo largo del transportador. En un ejemplo, se puede cortar la placa de acero en segmentos de 1,2 m (cuatro pies) de ancho por 3,0 m (diez pis) de largo, si bien pueden ser deseables otras longitudes y anchos dependiendo de la aplicacion final del artfculo de acero.
Tras el cortado, se enfna con aire la placa de acero revenida a medida que pasa al transportador de salida hasta alcanzar una temperatura por debajo de 93 °C (200 °F). El artfculo de aceros puede aplicarse con un apilador 250 y transportarse posteriormente a otro emplazamiento.
Tras el tratamiento termico y el templado descritos, se pueden adaptar a medida las propiedades mecanicas del artfculo de acero segun las especificaciones deseadas cambiando la temperatura de revenido del proceso a entre 100 °C y 260 °C (212 °F-500 °F). Tal como se muestra en la FIG. 6, los autores de la invencion han observado una relacion indirecta entre la resistencia a la traccion y la temperatura de revenido. Por ejemplo, un revenido a 260 °C (500 °F) tuvo como resultado una resistencia a la traccion de 260,5 ksi (1796 MPa), mientras que un revenido a 200 °C (aproximadamente 400 °F) tuvo como resultado una resistencia a la traccion de 275,3 ksi (1898 MPa), una diferencia de 14,8 ksi (102 MPa) o aproximadamente 5%. Volviendo a la FIG. 9, se indica la relacion entre el porcentaje de elongacion y la temperatura de revenido. Cabe destacar que al aumentar la temperatura de revenido de 200 °C a 220 °C (aproximadamente 400 - 425 °F) disminuyo el porcentaje de elongacion de las muestras de acero tratadas, pero un mayor aumento en la temperatura de revenido aumento el porcentaje de elongacion a 260 °C (500 °F) de temperatura de revenido fue el mismo porcentaje de elongacion que el observado en la muestra revenida a 204 °C(400 °F).
Se evaluo la ductilidad de nuevo tras el revenido por induccion a temperaturas entre 204 °C y 260 °C (400-500 °F) aplicando un metodo de ensayo basado en el metodo E-8 de ASTM para determinar la ductilidad. En dicho metodo, la medicion de la ductilidad, designada como la reduccion porcentual del area, se representa como la relacion entre el area transversal de la muestra a la rotura de traccion y el area transversal original por 100. Por tanto, un porcentaje inferior representa una mayor cantidad de ductilidad. Las muestras recocidas a una temperatura de 204 °C (400 °F) y 260 °C (500 °F) representadas en las Figuras 6 y 7 demuestran que, en contraposicion con el porcentaje de elongacion medido durante la prueba de traccion, hubo una direccion directa entre la temperatura de revenido y la reduccion porcentual del area, es decir, el revenido a temperaturas de 260 °C (500 °F) tuvo como resultado un menor porcentaje de reduccion del area (58,6%) que el revenido a 204 °C (400 °F) (69,7% de reduccion del area).
El artfculo de acero formado y tratado a traves del metodo divulgado puede emplearse en aplicaciones de blindaje. En particular, el artfculo de acero formado y tratado a traves del metodo divulgado se puede someter tambien a pruebas balfsticas de acuerdo con las normas establecidas en MIL-DTL-32332, MIL-DTL-46100E, MIL-DTL-12560J (clases 1 y 4), asf como NIJ nivel de amenaza 3. Los resultados de dichas balfsticas del artfculo de acero se indican en la Tabla 1. Los resultados presentan la comparacion de una muestra de 6,35 mm de espesor (0,25 pulgadas) de acero AISI 4130 a traves del metodo divulgado en el presente documento comprada con otros materiales normales utilizados en aplicaciones de blindaje.
TABLA 1
Material
Espesor (pulgadas) (Limite de proteccion balistica V50 (fps))
0,030-cal M2AP @ 30 °
20 mm FSP @ 0 °
Acero 4130 tratado segun el proceso divulgado
0,250 (6,350mm) 2461 1800
RHA 360 Hb
0,250 (6,350mm) 2100 1544
HighHard 500Hb
0,250 (6,350mm) 2300-2400 <1500 est.
5083 Al
0,733 (18,618mm) — 1200
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Material
Espesor (pulgadas) (Limite de proteccion baKstica V50 (fps))
0,030-cal M2AP @ 30 °
20 mm FSP @ 0 °
5059 Al
0,733 (18,618mm) 1840 1200
MgAz31B-H24
1,125 (28,575mm) Sin datos 1300
Ti-6Al-4V
0,444 (11,278mm) Sin datos 1550
Para los fines de la presente divulgacion, el Ifmite baKstico de proteccion V50 se define como el promedio de seis velocidades de impacto claro que comprenden las tres velocidades mmimas como resultado de la completa penetracion y tres velocidades maximas que tienen como resultado la penetracion parcial de la muestra de ensayo, tal como se explica con mayor detalle en MIL-DTL-32332 y MIL-DTL-46100E (MR) con Enmienda 1 del 24 de octubre de 2008. En la Tabla 1 se demuestra que la placa de acero formada y tratada a traves del metodo divulgado en el presente documento presenta valores V50 que son los mismos o que exceden los valores V50 para los materiales comparativos de espesor similar. Siendo asf puede ser posible utilizar un revestimiento relativamente mas fino de la placa de acero formada y tratada a traves del metodo actual para conseguir al menos el mismo nivel de proteccion balfstica. Por lo tanto, el peso de un vehnculo revestido con los artfculos de acero tratados segun el metodo divulgado puede ser relativamente mas ligero que el de los vehuculos revestidos con materiales de blindaje comparativos. Por tanto, los artfculos de acero formados y tratados segun el metodo de la presente invencion tienen como resultado un ahorro de combustible, capacidad transporte y maniobrabilidad, relativamente mejorados, asf como otros beneficios asociados a un vehnculo de peso generalmente mas ligero. Dichos datos se resumen a continuacion en la Tabla 2, en la que se muestra el espesor en pulgadas necesario para cada una de las placas de acero analizadas para conseguir resultados balfsticos de paso para un proyectil de 640 m/s (2100 pies por segundo) y las libras por pie cuadrado correspondientes para cada material de blindaje para los espesores necesarios.
TABLA 2
Material
10,2 psf V50 en fps 10,2 psf Espesor
Acero 4130 tratado segun el proceso divulgado
2255 0,250" (6,350 mm)
RHA 360 Hb
1700 0,250" (6,350 mm)
HighHard 500Hb
1640 0,250" (6,350 mm)
5083 Al
1625 0,733" (18,618 mm)
5059 Al
1675 (est) 0,0733" (18,618 mm)
MgAz31B-H24
1650 1,125" (28,575 mm)
Ti-6Al-4V
1910 0,444" (11,278 mm)
La microestructura del artfculo de acero tiene una relacion directa con las propiedades mecanicas. Por consiguiente, tambien se examino la microestructura de las muestras de acero formadas y tratadas a traves del metodo divulgado, tanto antes como despues del tratamiento termico. En la FIG. 5 se muestra la microestructura inicial del material de partida para el artfculo de acero antes del tratamiento de ferrita y perlita. Tras la formacion y tratamiento a traves del metodo divulgado, la microestructura del artfculo de acero puede ser 80 por ciento o mas de martensita y 5 por ciento o menos de bainita, y puede acercarse a 100 por ciento de martensita. Las FIG. 11 y 12 muestran la microestructura del artfculo de acero formado y revenido a 260 °C (500 °F), tal como se ha descrito anteriormente tras el grabado con nital a un aumento de 500 y 1000 veces mas, respectivamente. De manera similar, las FIG. 13 y 14 muestran la microestructura de un artfculo de acero formado y revenido a 204 °C (400 °F) tras el grabado con nital a un aumento de 500 y 1000 veces mas, respectivamente. En ambos casos, el analisis muestra que la microestructura de las muestras del artfculo consistio casi enteramente en martensita.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para tratar un artfculo de acero para formar una aleacion ductil y de alta dureza que comprende las etapas de:
    (a) proporcionar una composicion de acero que tiene un espesor de material inferior a 12,7 mm (0,5 pulgadas), que tiene una microestructura inicial de ferrita y perlita y que tiene una composicion que consiste, en peso, en carbono entre 0,25 y 0,55 %,
    silicio entre 0,15 y 0,35 %, manganeso entre 0,40 y 1,0 %, cromo entre 0,80 y 1,10 %, molibdeno entre 0,15 y 0,25 %, azufre inferior a 0,040 %, fosforo inferior a 0,035 %,
    donde el resto es hierro e ingredientes accidentales;
    (b) calentar, preferentemente, utilizando un calentador de induccion la composicion de acero provista a una temperatura maxima de entre 850-1150 °C (1562-2102 °F) en menos de diez segundos;
    (c) mantener la composicion de acero calentada en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y sesenta segundos;
    (d) templar la composicion de acero calentada por debajo de 100 °C (212 °F) en menos de cuatro segundos;
    (e) eliminar el medio de temple residual de la superficie de la composicion de acero templada, preferentemente, por al menos uno entre secado mecanico, aire de soplado y combinaciones de los mismos,
    (f) revenir la composicion de acero templada a una temperatura entre 100 °C y 260 °C (212-500 °F) durante menos de noventa minutos, preferentemente durante menos de 10 minutos, mas preferentemente en un penodo entre 1 y 10 segundos,
    (g) refrigerar por aire la composicion de acero revenida a menos de 100 °C (212 °F) teniendo una microestructura transformada de al menos 80 % martensita y hasta 5 % bainita, un lfmite elastico de al menos 1800 MPa y una elongacion total entre 5% y 12% y, preferentemente, un lfmite de proteccion balfstica V50 a un angulo de oblicuidad 30° entre 701-765 m/s (2300 y 2510 pies por segundo) con una vuelta perforante de blindaje de calibre 0,30 para un espesor de 6,35 mm (0,25").
  2. 2. El metodo para tratar un artfculo de acero tal como se reivindica en la reivindicacion 1, donde se precalienta la composicion de acero a al menos 18,5 °C (33,3 °F) por segundo a 815 °C (1500 °F) como maximo antes de la etapa (b) o se precalienta la composicion de acero a al menos 18,5 °C (33,3°F) por segundo a 538°C (1000°F) como maximo antes de la etapa (b).
  3. 3. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde se precalienta la composicion de acero a una temperatura entre 260 °C (500 °F) y 538 °C (1000 °F) y precalentando a al menos 18,5 °C (33,3 °F) por segundo a 815 °C (1500 °F) como maximo antes de la etapa (b), y/o se precalienta la composicion de acero a una temperatura entre 260 °C (500 °F) y 538 °C (1000 °F) y precalentando a al menos 18,5 °C (33,3 °F) por segundo a entre la temperatura de austenizacion y 815 °C (1500 °F) antes de la etapa (b).
  4. 4. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde se calienta la composicion de acero en menos de ocho segundos, preferentemente en menos de seis segundos.
  5. 5. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde se mantiene la composicion de acero calentada en el intervalo de temperatura maxima durante entre dos y treinta segundos, en particular, durante entre dos y diez segundos, y mas preferentemente, durante entre dos y seis segundos.
  6. 6. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde se templa la composicion de acero calentada desde el intervalo de temperatura maxima hasta por debajo de 100 °C (212 °F), en particular, por debajo de 50°C (122°F), a una velocidad de reduccion de la temperatura de 418 - 2020 °C/s (7525432 °F/s).
  7. 7. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde se reviene por induccion la composicion de acero templada durante menos de veinte minutos o durante menos de diez minutos o durante dos minutos o menos.
  8. 8. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, donde se reviene la composicion de acero templada por una combinacion de revenido por induccion y en horno durante 30 a 90 minutos.
  9. 9. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores que comprende ademas, antes de calentar la composicion de acero, la etapa de soldar dos tramos de la placa de acero a lo largo del ancho con una o mas soldaduras para formar una serie continua de placas de acero, donde se aplica preferentemente un indicador en la placa de acero antes de la etapa de soldadura para permitir que el sistema de
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    visualizacion identifique el emplazamiento de las porciones extremas de los tramos de las placas de acero para la etapa de soldadura.
  10. 10. El metodo para tratar un artfculo de acero tal como se reivindica en la reivindicacion 9, donde la etapa de soldadura incluye aplicar un entrecruzamiento de soldadura con oscilacion transversa entre los tramos de placa de acero a traves del ancho de las placas de acero o
    la etapa de soldadura incluye aplicar un entrecruzamiento de soldadura con oscilacion transversa entre los tramos de la placa de acero en tres secciones, donde se efectua primero la porcion del centro de la placa de acero y se sueldan despues las porciones laterales para proporcionar una soldadura de oscilacion transversa a traves del ancho de las placas de acero.
  11. 11. El metodo para tratar un artfculo de acero tal como se reivindica en la reivindicacion 10, donde, ademas, se aplica una soldadura de costura sobre la soldadura de oscilacion transversa a traves del ancho de las placas de acero.
  12. 12. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa de templado se realiza haciendo fluir un medio de temple, preferentemente agua, sobre el artfculo de acero a una velocidad de hasta 3400 l/min (900 galones/min) y/o la etapa de templado se lleva a cabo en mas de 1 segundo y no mas de 20 segundos.
  13. 13. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde tras al menos la etapa (f), se corta la placa de acero en tramos al menos en las costuras al tiempo que la placa de acero se desplaza de forma continua a lo largo del transportador.
  14. 14. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde la etapa de revenido se lleva a cabo utilizando un calentador de induccion o se lleva a cabo utilizando una combinacion de calentador por induccion y horno.
  15. 15. El metodo para tratar un artfculo de acero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, donde la composicion de acero tiene, en peso,
    carbono entre 0,25 y 0,40 % o carbono entre 0,40 y 0,55 %.
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