laminación en caliente
La laminación en caliente es un proceso de procesamiento de metales que ocurre por encima de la temperatura de recristalización del material. Los granos recristalizan después de deformarse durante el procesamiento, lo que mantiene una microestructura equiaxial y evita el endurecimiento del metal por trabajo en frío. Los materiales de partida suelen ser piezas grandes de metal, como piezas fundidas semiacabadas, desbastes, palanquillas y tochos. Si el producto proviene de colada continua, el producto normalmente se alimenta directamente al laminador a la temperatura adecuada. Para escalas de producción más pequeñas, las materias primas comienzan a temperatura ambiente y deben calentarse. Las piezas de trabajo más grandes se calientan en un horno de inmersión alimentado con petróleo, gas o gas natural, mientras que las piezas más pequeñas se calientan en un horno de inducción eléctrico. Cuando la materia prima se calienta en el horno, se debe controlar su temperatura para garantizar que la temperatura del material esté por encima de la temperatura de recristalización del material metálico. Para garantizar un cierto factor de seguridad, la temperatura de calentamiento de la materia prima debe ser superior a la temperatura de recristalización; este valor de temperatura es generalmente de 50 grados a 100 grados más alto que la temperatura de recristalización.
Los metales laminados en caliente generalmente tienen poca direccionalidad en sus propiedades mecánicas y tensiones residuales causadas por la deformación. Sin embargo, en algunos casos, las inclusiones no metálicas pueden impartir cierta direccionalidad, y las piezas de menos de 20 mm de espesor suelen tener cierta direccionalidad. Además, el enfriamiento no uniforme puede inducir grandes tensiones residuales, que a menudo ocurren en formas con secciones transversales no uniformes, como las vigas en I. Hay incrustaciones de óxido en la superficie de los productos laminados, que es un óxido que se forma a alta temperatura. Las incrustaciones generalmente se eliminan mediante procesos de decapado o limpieza de superficies. Las tolerancias dimensionales del producto laminado final suelen ser del 2 al 5% de las dimensiones totales.
Parece que el acero dulce laminado en caliente tiene un rango más amplio de contenido de carbono que el acero laminado en frío, lo que hace más difícil para los herreros controlar la calidad del producto terminado. También en el caso de metales similares, el coste de los productos laminados en caliente es generalmente inferior al de los productos laminados en frío.
La laminación en caliente se utiliza principalmente para producir piezas de chapa o productos con perfiles simples, como vías de ferrocarril. Otros usos típicos del metal laminado en caliente incluyen estructuras de camiones, ruedas de automóviles, tuberías y tuberías, calentadores de agua, equipos agrícolas, correas, estampados, carcasas de compresores, componentes de material rodante, llantas, estructuras metálicas arquitectónicas, vagones tolva de ferrocarril, puertas, estantes, CD, barandillas, discos de embrague de automóviles.
diseño rodante
Los laminadores suelen dividirse en desbaste, procesamiento intermedio y acabado. En el proceso de laminación de formas, el diámetro de la pieza inicial (redonda o cuadrada), generalmente entre 100-140 mm, se lamina y deforma continuamente, lo que da como resultado un producto terminado con un tamaño de sección transversal y una geometría más pequeños. A partir de una pieza en bruto determinada, se pueden adoptar diferentes secuencias para producir diferentes productos finales. Sin embargo, dado que cada tren de laminación es muy caro (hasta 2 millones de euros), un requisito típico es una cantidad contractual o un paso de laminación. Se han obtenido algunas soluciones, incluido el conocimiento empírico, el uso de simulaciones de modelos digitales y tecnología de inteligencia artificial. Lambiase et al utilizaron un modelo de elementos finitos (FE) para predecir la forma final de una tira rodante que pasa a través de un rollo plano y redondo. Una de las principales cuestiones al diseñar un laminador es reducir el número de rodillos; Una posible solución para cumplir con este requisito es dividir la pasada, reduciendo la tasa de reducción del perfil de cada pasada al aumentar el número de rollos. Otra solución para reducir el número de pasadas de herramientas en un laminador es el uso de un sistema de rodillos automatizado propuesto por Lambiase y Langella. Posteriormente, Lambiase desarrolló un sistema de automatización basado en inteligencia artificial, específicamente un sistema integrado, que incluye un motor de inferencia basado en algoritmos genéticos, una base de datos de conocimientos basada en redes neuronales artificiales, entrenada mediante un modelo paramétrico de elementos finitos, y la optimización y automatización de el laminador. diseño.
laminado en frío
La laminación en frío se realiza por debajo de la temperatura de recristalización del metal (normalmente a temperatura ambiente). El laminado en frío puede aumentar la resistencia del material hasta en un 20% mediante endurecimiento por deformación. También mejora el acabado superficial y mantiene tolerancias más estrictas. Los productos típicamente laminados en frío incluyen láminas, tiras, barras y varillas; Estos productos suelen ser más pequeños que sus homólogos laminados en caliente. Debido al pequeño tamaño de la pieza y su mayor resistencia, en comparación con el laminado en caliente, es necesario utilizar un molino de rodillos de racimo o superior a cuatro de altura. En el laminado en frío, el espesor de la pieza en bruto se reduce menos en el laminado con un solo rodillo que en el laminado en caliente. Las láminas y tiras laminadas en frío están disponibles en una variedad de condiciones: completamente duras, semiduras, un cuarto de duras y laminadas con apariencia. La laminación totalmente dura reduce el espesor en un 50%, mientras que otras durezas reducen el espesor en menos. El recocido del acero laminado en frío puede aumentar la ductilidad. El laminado en frío con pasada superficial puede producir una reducción mínima del espesor de: 0,5-1%. Se utiliza para producir superficies lisas, espesores uniformes y reducir los fenómenos del límite elástico (evitando la formación de bandas de Luders durante el procesamiento posterior). Bloquea las dislocaciones en la superficie, reduciendo así la posibilidad de formación de bandas de Lüders. Para evitar la formación de bandas de Lüders, es necesario aumentar la densidad de las dislocaciones no fijadas en la matriz de ferrita. También se utiliza para descomponer los abrillantadores en acero galvanizado. El laminado en frío superficial se utiliza a menudo después del laminado en frío porque el producto terminado debe tener buena ductilidad. Se pueden laminar en frío otras formas si la sección transversal es relativamente uniforme y las dimensiones transversales son relativamente pequeñas. Las formas laminadas en frío requieren una serie de operaciones de conformado, generalmente a lo largo de líneas de dimensión, líneas de separación, desbaste, semidesbaste y acabado. Es más fácil trabajar con acero más liso y consistente con menor contenido de carbono, pero también cuesta más materia prima si lo manipula un herrero. Los usos típicos del acero laminado en frío incluyen muebles metálicos, escritorios de oficina, archivadores, mesas, sillas, tubos de escape de motocicletas, gabinetes y hardware para computadoras, electrodomésticos y componentes domésticos, estanterías, accesorios de iluminación, bisagras, tuberías de aceite, tambores de acero, cortadoras de césped, gabinetes electrónicos, calentadores de agua, contenedores metálicos, aspas de ventiladores, sartenes, kits de montaje en paredes y techos y diversos productos relacionados con la construcción.
