La laminación en caliente es una solución de fabricación muy productiva. Las palanquillas se calentarán en el horno hasta 1.100 grados centígrados, y luego se colocarán varios laminadores para obtener la geometría, la longitud y el peso deseados. Esta solución de producción puede reducir significativamente el consumo de energía y los costos, y durante la laminación en caliente, el metal tiene una alta plasticidad y una baja resistencia a la deformación, lo que reduce en gran medida el consumo de energía de la deformación del metal. Una vez que la planta está configurada y lista para el proceso de producción, puede producir una gran cantidad de perfiles laminados en caliente con alta productividad. El laminado en caliente puede mejorar la maquinabilidad de metales y aleaciones, reducir o eliminar los defectos de fundición y mejorar la maquinabilidad de las aleaciones. El laminado en caliente consiste en formar metales por encima de la temperatura de recristalización, y es por eso que tiene las características de buena plasticidad, baja resistencia a la deformación, bajo grado de endurecimiento por trabajo, fácil laminado, lo que reduce el consumo de energía requerido para la deformación del metal y crea condiciones para la producción en masa. . Al calentar el acero por encima de su temperatura de recristalización y luego enfriarlo a temperatura ambiente en un proceso conocido como normalización, la microestructura del acero sufre cambios permanentes, lo que resulta en una mayor tenacidad y ductilidad. Es por eso que el proceso de laminación en caliente tiene un efecto significativo en las propiedades del acero y la mayor ductilidad hace que el metal sea fácil de moldear y doblar. El proceso de laminación en caliente también afecta la forma general de la pieza de trabajo de metal terminada, y este proceso puede formar mucho más grande que el proceso de formación de laminación en frío. Sin embargo, dado que el acero laminado en caliente se calienta y se enfría, es susceptible a la contracción, lo que da menos control sobre la forma y el tamaño del producto terminado.
La laminación en frío consiste en formar metales a temperatura ambiente, y es un proceso de fabricación muy eficiente que se ha desarrollado principalmente para secciones pequeñas. Comparado con el laminado en caliente, el laminado en frío ofrece algunas ventajas considerables, como un excelente acabado superficial, tolerancias estrechas y la posibilidad de producir lotes de producción muy pequeños, entre los más obvios. El laminado en frío brinda la capacidad de cambiar las propiedades mecánicas del material y produce ciertas combinaciones útiles de dureza, resistencia, rigidez y ductilidad. Esto podría lograrse mediante un recocido selectivo. Este proceso disminuye el grano del metal, el material se vuelve más duro y la superficie más lisa y brillante. Para perfiles muy complejos, puede ser necesario un proceso de laminación múltiple. En este caso, debemos recocer los perfiles antes de poder volver a laminarlos.
Independientemente de si se trata de acero laminado en frío o acero laminado en caliente, en el análisis final, se puede ver el efecto que ejerce en la aplicación. No se puede generalizar por comparación, y no se puede juzgar qué solución rodante es mejor. Después de todo, cada uno tiene sus propias ventajas. De hecho, la gran diferencia entre el laminado en caliente y el laminado en frío es que durante la operación de laminado, la temperatura es completamente diferente, el laminado en caliente está por encima de la temperatura de cristalización y el laminado en frío está por debajo de la temperatura de cristalización. Además, el laminado en frío permite el pandeo local de la sección, mientras que el laminado en caliente no permite el pandeo. Además de estas diferencias, ambos tienen muchas ventajas y desventajas. Los perfiles de acero se pueden fabricar a partir de una variedad de materiales que incluyen acero dulce laminado en frío, acero dulce laminado en caliente, acero inoxidable y acero pregalvanizado. Tanto el perfil laminado en caliente como el perfil laminado en frío tienen una gran influencia en la estructura y propiedades del acero. El perfil laminado en caliente se procesa directamente en moldes de acero en el horno, y salen del horno a alta temperatura, por lo que se denominan secciones laminadas en caliente, y tienen un límite elástico bajo y buena plasticidad. Si bien el acero perfilado estirado en frío tiene un alto límite elástico y poca plasticidad, su resistencia máxima a la tracción es la misma para ambos. Echemos un vistazo de cerca a sus diferencias y los pros y los contras de cada uno.
Profesionales del rollo caliente
√ La tensión residual de las secciones laminadas en caliente y las secciones laminadas en frío es diferente, y la distribución de la tensión residual del acero de pared delgada formado en frío se dobla.
√La rigidez a la torsión libre del acero perfilado laminado en caliente es mayor que la del acero perfilado estirado en frío, por lo que la resistencia a la torsión del acero perfilado laminado en caliente es mejor que la del acero perfilado laminado en frío.
√El proceso de laminación en caliente puede cambiar la estructura del lingote, refinar los granos, eliminar defectos estructurales, densificar la estructura del acero y mejorar las propiedades mecánicas. Esta mejora se lleva a cabo principalmente en la dirección de laminación, lo que hace que el acero ya no sea isotrópico hasta cierto punto, y las burbujas, grietas y poros que se forman durante el proceso de fundición también se pueden soldar bajo la acción de alta temperatura y alta presión.
Contras del rollo caliente
√Después del laminado en caliente, las inclusiones no metálicas (principalmente sulfuros, óxidos y silicatos) en el acero se prensan en láminas delgadas, lo que da como resultado una deslaminación (capas intermedias). Debido a la deslaminación, las propiedades de tracción del acero en la dirección del espesor se reducen considerablemente y, cuando se produce la contracción de la soldadura, puede producirse un desgarro interlaminar. La deformación local causada por la contracción de la soldadura suele ser varias veces la deformación del punto de fluencia, que es mucho mayor que la deformación local causada por la carga.
√El enfriamiento desigual puede causar estrés residual, que es un estrés de autoequilibrio interno sin fuerza externa. Todos los tipos de perfiles laminados en caliente tienen esta tensión residual. Cuanto mayor sea el tamaño de la sección, mayor será la tensión residual. Aunque la tensión residual es autoequilibrante, todavía tiene cierta influencia en el rendimiento de los componentes de acero bajo la acción de una fuerza externa. Aspectos como la deformación, la estabilidad, la fatiga, etc. pueden tener efectos adversos.
Aplicaciones de las Secciones Laminadas en Caliente
El acero laminado en caliente es rentable, dúctil, resistente y fácil de producir rápidamente. Sin embargo, el proceso de enfriamiento puede dejar el producto final ligeramente irregular y más pequeño que durante el proceso de formación inicial. Esto hace que el acero laminado en caliente sea ideal para aplicaciones industriales de servicio pesado.
√Agricultura (tablestacas)
√Sujetadores
√barandillas de cubierta de barco
√Minería (perfil utilizado para transportadores de platos)
√Componentes estructurales como las vías del tren
√pista deslizante
√Infraestructura (rieles de puente)
√Automoción (bisagras de puertas, llantas de camiones)
√Suministro de agua (acoplamientos y secciones de espita)
√Barras de unión de grúa rial
√barandilla de ascensor
En el proceso de laminación en caliente, las altas temperaturas imponen grandes exigencias a los materiales utilizados en un tren de laminación en caliente. El desgaste o la corrosión pueden convertirse en un problema grave, que puede limitar la productividad porque las máquinas deben recibir mantenimiento con mayor frecuencia. Este proceso es muy adecuado para proyectos en los que es necesario forjar grandes cantidades de acero en un diseño específico. Como el proceso es más maleable que el acero laminado en frío, hay más versatilidad para dar forma al producto. Los perfiles de acero laminados en caliente tendrán un acabado rugoso y escamoso después del proceso de enfriamiento que se conoce como óxido. Este tipo de perfiles y perfiles de acero son adecuados para proyectos donde no es necesario un acabado más liso. El acabado escalado aún se puede eliminar mediante esmerilado, arenado o decapado, y da como resultado una superficie más adecuada para diferentestratamientos de superficies metalicas. Dado que los perfiles laminados en caliente se pueden fabricar más rápidamente que los perfiles laminados en frío, suele ser una alternativa más económica.
Profesionales del rollo en frío
√ Mayor resistencia, el acero laminado en frío es significativamente más fuerte que el acero laminado en caliente. A medida que los rodillos comprimen el acero a temperatura ambiente, el acero se vuelve más fuerte debido al endurecimiento por deformación. En general, el acero laminado en frío suele ser un 20 por ciento más resistente que el acero laminado en caliente.
√Acabado superficial mejorado, la superficie del acero laminado en frío es más suave y tiene menos imperfecciones superficiales que el acero laminado en caliente.
√Tolerancia más estricta, el laminado en frío permite tolerancias más estrictas que el laminado en caliente. En metalurgia, el término "tolerancia" se refiere al espesor total y la medida total de la pieza de trabajo de metal. El acero laminado en frío suele ser más delgado sin sacrificar la resistencia.
√Múltiples opciones, hay varias opciones diferentes disponibles para crear acero laminado en frío, algunas de las cuales incluyen dureza total, semidura, un cuarto de dureza y laminado superficial. De todas esas opciones, a menudo se prefiere el laminado en frío totalmente duro porque ofrece las tolerancias más estrictas. Cuando se realiza correctamente, el laminado en frío de dureza total puede reducir el espesor del acero hasta en un 50 por ciento. Otros procesos de laminado en frío también pueden reducir el espesor del acero, pero no son tan efectivos como el laminado en frío de dureza total.
√Velocidad de formación rápida, alto rendimiento, sin dañar el revestimiento, se puede hacer en varias secciones para satisfacer las necesidades de las condiciones de aplicación, el estirado en frío del acero de forma especial causará una gran deformación plástica del acero, lo que aumentará el límite elástico del acero. acero.
√Ahorre tiempo de procesamiento y costo de procesamiento. Debido a la precisión exacta y el buen estado, los productos de acero laminado en frío se pueden utilizar directamente. Como rociado, lijado, doblado, taladrado, también se puede electrochapar directamente después del dibujo fino de acuerdo con los requisitos reales, lo que ahorra mucho tiempo de mecanizado y ahorra el costo de configurar la maquinaria de procesamiento.
√Diversidad de formas y especificaciones. Puede obtener secciones laminadas en frío con diferentes formas de sección transversal y diferentes especificaciones y tolerancias mediante el diseño de diferentes formas de moldes.
Contras del Rollo Frío
√Contaminación. En el proceso de laminación en caliente, el metal está tan caliente que su calor soluciona cualquier problema de contaminación. Quema impurezas sólidas simples e incluso puede hervir ciertas impurezas líquidas. El laminado en frío no tiene esta ventaja, por lo que las partes de la máquina que realizan el laminado en frío deben limpiarse, mantenerse y reemplazarse con frecuencia.
√Costos. Se necesita mucha más energía para laminar una hoja de metal en frío que en caliente. El calentamiento de una hoja de metal hace que el material sea más maleable, por lo que cuando se enrolla entre dos rodillos, puede convertirse en una hoja plana mucho más fácilmente. Una lámina de metal fría que no se calienta se colocará a través de los rodillos y se necesitará una mayor cantidad de energía para empujarla. Aunque se requiere menos calefacción, esto se compensa con el hecho de que debe impulsarse con más energía. El proceso de laminado en frío es costoso porque requiere que los trabajadores limpien con frecuencia piezas como los rodillos, el laminado en frío tiene costos adicionales por los suministros necesarios para limpiar las piezas, tiempo de inactividad mientras se limpian las piezas y costos de mano de obra para el trabajador que realiza la limpieza.
√Durabilidad. Después de que la hoja se lamina en frío, es mucho más difícil hacer cualquier otra cosa con ella después. Puede haber un pandeo localizado debido a esfuerzos por debajo de un punto de fluencia. El peso de una hoja de metal laminada en frío también es desventajoso porque es delgado en relación con su peso. No puede soportar una carga de trabajo tan bien como una hoja de metal laminada en caliente porque su estructura física no es tan fuerte.
√Aunque no hay compresión termoplástica durante el proceso de formación, todavía hay tensiones residuales en la sección transversal, que afectarán las propiedades de pandeo locales y generales del acero.
√Opciones de forma limitada. Los perfiles de acero laminado en frío son generalmente secciones abiertas, por lo que la rigidez torsional libre de la sección es baja.
√Menor capacidad de carga. Es fácil de torcer cuando se dobla, y es propenso a doblarse y torcerse cuando se presiona, y la resistencia a la torsión es pobre. El espesor de la pared del acero laminado en frío es delgado y no hay engrosamiento en las esquinas donde se unen las placas, y la capacidad para soportar cargas concentradas localizadas es débil.
Aplicación de acero laminado en frío
√Automotor
√Bienes de consumo duraderos
√Muebles
√embalaje
√Paneles electricos
√Construcción
√ Infraestructura (perfiles y postes de acero)
Existen diferentes soluciones de producción para perfiles y secciones de acero con formas especiales, como laminación en caliente, estirado en frío y conformado en frío. Cada solución de producción tiene sus propias características, y el laminado en frío se puede utilizar para producir perfiles con tolerancias muy estrechas. Por lo tanto, es un método de producción ideal para la fabricación de perfiles especiales de tamaño pequeño a mediano. Como el metal se moldea a temperaturas más bajas, el acero laminado en frío ofrece una mayor dureza de hasta un 20 por ciento, así como un mejor rendimiento y resistencia a la tracción. Además, las piezas de acero laminado en frío tienen una superficie muy lisa, sin óxido ni incrustaciones.
