11 knúmero de publicación: kint. Cl. 7 : C22C 33/02

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1 k 19 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA 11 knúmero de publicación: kint. Cl. 7 : C22C 33/02 B22F 1/00 CM 111/00 F16C 33/12 12 k TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA T3 86 k Número de solicitud europea: k Fecha de presentación: k Número de publicación de la solicitud: k Fecha de publicación de la solicitud: k 4 Título: Uso de acero inoxidable sinterizado que contiene sulfuro de manganeso en cojinetes de alta temperatura. k 73 Titular/es: Federal-Mogul Deva GmbH Schulstrasse 32 Stadtallendorf, DE k 4 Fecha de la publicación de la mención BOPI: k 72 Inventor/es: Fox, Katharine Margaret; Roos, Udo y Schwarze, Hubert k 4 Fecha de la publicación del folleto de patente: k 74 Agente: Carpintero López, Francisco ES T3 Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, Madrid

2 DESCRIPCION Uso de acero inoxidable sinterizado que contiene sulfuro de manganeso en cojinetes de alta temperatura. La presente invención se refiere al uso de material basado en acero inoxidable sinterizado. Las partes de metal en polvo conocidas que se fabrican en procesos de prensado y sinterización tradicionales no están bien adaptadas para su uso en aplicaciones de alta temperatura El documento JP-A describe un material basado en acero sinterizado para los asientos de válvula que contienen entre un 0, % y un 2,0 % en peso de sulfuro de manganeso. No existe ninguna temperatura concreta a la que se haya comprobado la resistencia al desgaste. No existe ningún indicio en relación con la resistencia al desgaste a alta temperatura y la respuesta a la tensión de carga fuerte como el transporte de lingotes. El documento JP-A describe un material basado en acero sinterizado que contiene entre un 0, % y un,0% en peso de sulfuro de manganeso. El material se utiliza, por ejemplo, como material de asiento de válvula. La resistencia al desgaste se midió a 0 C y a 0 C. Se señala que es aconsejable más de un % de sulfuro de manganeso, ya que se reduce la dureza y resistencia del material tras la sinterización. La publicación de Bolton, J.D. y Grant, A.J.: Heat treatment response of sintered M3/2 high speed steel composites containing additions of manganese sulphide, niobium carbide and titanium carbide, POWDER MET:, Vol. 39, n 1, 1996, páginas 27-3, XP describe un acero de alta velocidad sinterizado que contiene sulfuro de manganeso. El acero de alta velocidad es muy duro (unos 900 H v ). La resistencia al desgaste no se comprobó experimentalmente, sobre todo, no en altas temperaturas. En un ejemplo, se señaló que el contenido de sulfuro de manganeso era del %. Según la presente invención, se utiliza un material basado en acero inoxidablesinterizado que contiene entre un 2, % y un % en peso de sulfuro de manganeso como una superficie de apoyo a lo largo de la cual se desplaza un transportador de lingotes a través de un horno de recocido en atmósfera controlada a gran temperatura. La superficie de apoyo debe soportar la carga del transportador a altas temperaturas, por ejemplo a C al templar los lingotes de aluminio aleado. La presente invención tiene como ventaja que ofrece materiales basados en acero inoxidable sinterizado bajo carga con características de desgaste mejoradas a altas temperaturas. Preferiblemente, el material también contiene entre un 1 % y un 7 % en peso de carburo de titanio. Preferiblemente, el acero inoxidable es 316L con la siguiente composición: 0,03 % de C, 2 % de Mn, 1 % de Si, % de Cr, -14 % de Ni, 0,04% de P, 0,03 % de S y el resto de Fe. Preferiblemente, el polvo de acero inoxidable tiene un tamaño de partícula menor de µm. 4 0 Preferiblemente, el polvo de sulfuro de manganeso tiene un tamaño de partícula menor de 0 µm. Dicho material se puede fabricar mediante un procedimiento que incluye los siguientes pasos: hacer una mezcla de polvo de acero inoxidable y polvo de sulfuro de manganeso, en la que el sulfuro de manganeso constituya entre el 2, % y el % en peso de la mezcla, presionar la mezcla y sinterizar la mezcla. Preferiblemente, la mezcla se sinteriza a 1. C durante una hora, preferentemente en una atmósfera de amoníaco de craqueo. De forma alternativa, la mezcla puede ser sinterizada durante un máximo de 2 horas en una atmósfera vacía. Otra posibilidad es sinterizar la mezcla en una atmósfera de hidrógeno/nitrógeno (H 2 /N 2 ). Preferiblemente, la mezcla incluye también entre un 1 % y un 7 % en peso de carburo de titanio. Sólo a modo de ejemplo, se describirá a continuación la presente invención, haciendo referencia al siguiente ejemplo ilustrativo. Se preparó una mezcla de polvo basado en acero inoxidable mezclando un 80 % en peso de polvo de acero inoxidable 316L con un % en peso de polvo de sulfuro de manganeso. El polvo de acero inoxidable 2

3 tenía un tamaño de partícula menor de µm. El polvo de sulfuro de manganeso tenía un tamaño de partícula menor de µm. Los polvos se mezclaron por completo utilizando una mezcladora de rotación. A continuación, se presionó la mezcla de polvo en frío hasta formar polvos compactos. Posteriormente, se sinterizaron los polvos compactos a 1. C durante una hora en un vacío. Los artículos sinterizados resultantes fueron examinados para determinar su microestructura óptica. La estructura mostraba partículas de sulfuro de manganeso encerradas entre partículas de acero inoxidable. Se llevaron a cabo mediciones físicas y pruebas mecánicas en el material presionado y sinterizado. Los resultados se muestran en las tablas I, II y III que se incluyen a continuación. TABLA I L + % MnS 316L + % WS 2 Densidad sinterizada g/cm 3 6,33 6,80 Dureza HB Resistencia a la tracción N/mm Resistencia a la compresión N/mm 2 >764 >764 La densidad sinterizada del ejemplo ilustrativo representa el 96 % de la densidad teórica máxima del producto. Se preparó un ejemplo comparativo según el método del ejemplo ilustrativo, con la excepción de que el polvo de bisulfuro de tungsteno fue sustituido por el polvo de sulfuro de manganeso. La densidad sinterizada del ejemplo comparativo representa el 87 % de la densidad teórica máxima del producto. Las muestras del ejemplo comparativo y del ejemplo ilustrativo se comprobaron moviendo adelante y atrás una carga fija (0,7 N/mm 2 ) sobre las muestras, a una velocidad (0,0 m/s), distancia ( mm) y temperatura (0 C) fijas. En la tabla II, se compara el ejemplo ilustrativo con el ejemplo comparativo. La tabla III muestra el efecto de aumentar el número de impactos y cambiar el material de contracara. TABLA II 316L + WS2 316L + MnS 4 0 Ciclos de trabajo Distancia de deslizamiento total (km) 2,438 2,423 Material de contracara A A Dureza Brinell del material de contracara 194 HB 194 HB Coeficiente de fricción 0,41-0,46 0,41-0,49 Desgaste (µm) 3 0 Índice de desgaste (µm/km) El material de contracara A incluía un acero con una composición de 0,2 % de C, 12 % de Ni, % de Cr y el resto de Fe. Por tanto, en la Tabla II se puede observar que el ejemplo ilustrativo presenta bastante menos desgaste que el ejemplo comparativo con esa misma carga y temperatura. 3

4 TABLA III 1 316L + 316L + 316L + % MnS % MnS % MnS Carrera doble Distancia de deslizamiento total (km) 2,423 3,9 3,880 Material de contracara A A B Dureza Brinell del material de contracara 194 HB 194 HB 16 HB Coeficiente de fricción 0,41-0,49 0,1-0,6 0,1-0,7 Desgaste (µm) Índice de desgaste (µm/km) El material de contracara B incluía un acero con una composición de 0,12 % de C, 6, % de Cr, 0,8 % de Al y el resto de Fe. En consecuencia, en la Tabla III, se puede observar que, aumentando la distancia de deslizamiento total un poco más del %, se conseguirá un índice de desgaste detectable (4 µm/km). El índice de desgaste puede aumentar más por el uso de un material de contracara diferente (en este caso hasta 6 µm/km). Se observará que sigue siendo mucho menor que el índice de desgaste del ejemplo comparativo

5 REIVINDICACIONES 1. Uso de material basado en acero inoxidable sinterizado que contiene entre un 2, % y un % en peso de sulfuro de manganeso como superficie de apoyo a lo largo de la cual se desplaza un transportador de lingotes a través de un horno de recocido en atmósfera controlada a alta temperatura. 2. Uso según la reivindicación 1 en el que el material incluye un % en peso de sulfuro de manganeso. 3. Uso según la reivindicación 1 ó 2 en el que el acero inoxidable tiene una composición de 0,03 % de C, 2 % de Mn, 1 % de Si, % de Cr, -14 % de Ni, 0,04% de P, 0,03 % de S y el resto de Fe. 4. Uso según una de las reivindicaciones 1 a 3 en el que el material también comprende entre un 1 % yun7%enpesodecarburodetitanio NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposición Transitoria del RD 2424/1986, de de octubre, relativo a la aplicación del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a España y solicitadas antes del , no producirán ningún efecto en España en la medida en que confieran protección a productos químicos y farmacéuticos como tales. Esta información no prejuzga que la patente esté onoincluída en la mencionada reserva.