El laminado en caliente y el laminado en frío son dos procesos de conformado vitales para placas y perfiles de acero., que alteran significativamente la microestructura interna y las propiedades mecánicas del acero.. ¿Cuáles son sus diferencias esenciales??
La producción de acero se basa principalmente en la laminación en caliente.. El laminado en frío solo se adopta para fabricar productos de tamaño preciso, incluidas secciones de acero de tamaño pequeño y láminas de acero delgadas..
Productos de acero comunes: Laminado en Caliente VS Laminado en Frío
- alambrón: Diámetro 5,5 ~ 40 mm, forma enrollada, todo laminado en caliente; El alambre trefilado en frío pertenece al material procesado en frío después del trefilado secundario..
- barra redonda: La mayoría son laminados en caliente, excepto acero redondo con acabado brillante de precisión.; Las barras redondas forjadas llevan marcas de forja visibles en las superficies..
- Tira de acero: Disponibles tipos laminados en caliente y en frío; la tira laminada en frío es generalmente más delgada.
- Placa de acero: Las láminas laminadas en frío son delgadas., ampliamente utilizado para paneles de automóviles; medio & Las placas pesadas son en su mayoría laminadas en caliente con apariencias superficiales distintas..
- Ángulo de acero: 100% laminado en caliente.
- tubo de acero: Los tubos soldados pueden ser laminados en caliente o estirados en frío..
- canal de acero & viga H: Sólo producción de laminado en caliente.
- barra de refuerzo: Producto puro laminado en caliente.
Introducción al proceso de laminación en caliente
Los lingotes de acero y los espacios en blanco de acero tienen poca plasticidad a temperatura ambiente y son difíciles de deformar.. Laminación en caliente se refiere a laminar acero después de calentar las materias primas a 1100 ℃ ~ 1250 ℃.
La temperatura de acabado del laminado en caliente oscila entre 800 ℃ y 900 ℃, seguido de refrigeración por aire natural. El acero laminado en caliente acabado equivale a recibir un tratamiento térmico de normalización..
La mayoría de los productos de acero se fabrican mediante laminación en caliente.. A altas temperaturas se forma una densa incrustación de óxido de hierro en la superficie., Proporciona resistencia básica a la corrosión para que el acero laminado en caliente pueda almacenarse al aire libre..
Sin embargo, Las incrustaciones de óxido provocan una superficie rugosa y una gran tolerancia dimensional.. Para acero que requiere una superficie lisa, Precisión dimensional ajustada y rendimiento mecánico superior., Las bobinas semiacabadas laminadas en caliente se utilizan como materia prima para el posterior laminado en frío..
Ventajas del rodillo caliente
- Velocidad de formación rápida, alto rendimiento de producción, no daña el revestimiento de la superficie; Se pueden personalizar varios perfiles de sección transversal para adaptarse a diversas condiciones de servicio..
- Durante el laminado en caliente se produce una deformación plástica severa., aumentando efectivamente el límite elástico del acero.
Desventajas del laminado en caliente
- La tensión interna residual permanece dentro de la sección transversal sin compresión plástica caliente., impactando negativamente la resistencia al pandeo global y local de los componentes de acero.
- La mayoría de las secciones laminadas en caliente son perfiles abiertos con baja rigidez a la torsión libre., propenso a torsión bajo carga de flexión y pandeo por flexión-torsión bajo compresión, resultando en una débil resistencia a la torsión.
- El acero laminado en caliente presenta un espesor de pared delgado sin engrosamiento en las esquinas de las juntas de las placas., lo que conduce a una capacidad de carga deficiente bajo cargas concentradas locales.
Introducción al proceso de laminación en frío
Laminación en frío de acero mediante extrusión continua de rodillos a temperatura ambiente.. Aunque el calor de fricción eleva la temperatura de la placa durante el procesamiento, todavía se clasifica como conformado en frío. Específicamente, La laminación en frío utiliza bobinas de acero laminadas en caliente como materia prima., elimina las incrustaciones de óxido mediante decapado, y realiza el conformado por presión para producir bobinas laminadas duras..
El acero laminado en frío, como el acero galvanizado y el acero recubierto de color, debe pasar por un tratamiento de recocido., entregando excelente plasticidad y elongación. Estos materiales son ampliamente utilizados en automoción., industrias de electrodomésticos y ferretería. Las placas laminadas en frío presentan una textura suave, superficies brillantes gracias a los procedimientos de decapado. Las bandas laminadas en caliente no pueden cumplir con altos estándares de acabado superficial y, por lo tanto, requieren un proceso de laminación en frío.. El espesor mínimo de la tira laminada en caliente es de aproximadamente 1,0 mm., Mientras que las tiras laminadas en frío pueden alcanzar un espesor de hasta 0,1 mm..
metalúrgicamente, El laminado en caliente se realiza por encima de la temperatura de recristalización del acero., mientras que el laminado en frío opera por debajo de la temperatura de recristalización.
La deformación continua en frío durante el laminado en frío provoca el endurecimiento por trabajo., Aumenta la resistencia a la tracción y la dureza de las bobinas laminadas duras pero reduce la ductilidad y el alargamiento..
Para fabricación de uso final, El endurecimiento por trabajo deteriora el rendimiento del estampado., Hacer que el acero laminado en frío sea adecuado solo para piezas con deformación por conformado simple..
Ventajas del laminado en frío
- Rompe la microestructura de fundición gruesa de los lingotes de acero., refina el tamaño del grano y elimina defectos microestructurales, logrando una textura de acero compacta y propiedades mecánicas optimizadas. La mejora de la propiedad es más prominente a lo largo de la dirección de rodadura., hacer acero anisotrópico.
- Burbujas, Las microgrietas y la porosidad generadas durante la fundición se pueden soldar a altas temperaturas y fuerza de rodadura..
Desventajas del laminado en frío
- Inclusiones no metálicas (sulfuros, óxidos, silicatos) El acero interior se aplana en láminas delgadas después del laminado en caliente., desencadenando la delaminación. La delaminación debilita drásticamente el rendimiento de tracción en todo el espesor y puede causar desgarro de la capa intermedia durante la contracción de la soldadura.. La deformación local inducida por la contracción de la soldadura puede ser varias veces mayor que la deformación elástica debida a cargas externas..
- El enfriamiento desigual genera tensión interna residual, que mantiene el autoequilibrio dentro del acero sin fuerza externa. Todas las secciones laminadas en caliente contienen tensiones residuales., y las dimensiones de sección más grandes corresponden a niveles de tensión residual más altos. Aunque autoequilibrado, La tensión residual afecta la estabilidad de la deformación del componente y la resistencia a la fatiga bajo cargas externas..
Estándar de distinción central: Temperatura de recristalización
La diferencia fundamental entre laminación en frío y laminación en caliente radica en la temperatura de laminación.: La laminación en frío se realiza a temperatura ambiente., mientras que el laminado en caliente utiliza procesamiento a alta temperatura.
De la teoría metalúrgica, la línea divisoria es la temperatura de recristalización del acero: laminar por debajo de 450 ℃ ~ 600 ℃ la temperatura de recristalización es laminar en frío; rodar por encima de este umbral es rodar en caliente.
Tres diferencias prácticas importantes entre los laminados en caliente & Acero laminado en frío
1. Aspecto de la superficie & Finalizar
Las placas laminadas en frío se producen a partir de bobinas laminadas en caliente con un acabado superficial adicional., ofreciendo una rugosidad y suavidad superficial muy superior. Se prefieren las láminas laminadas en frío si la calidad posterior de la pintura o el recubrimiento es crítica.
El acero laminado en caliente incluye grados decapados y no decapados.: El acero laminado en caliente decapado presenta un brillo metálico estándar pero una suavidad inferior en comparación con el acero laminado en frío.; El acero laminado en caliente no decapado está cubierto con capas de óxido oscuro o magnetita., Se oxida fácilmente en malas condiciones de almacenamiento..
2. Rendimiento mecánico
En aplicaciones generales de ingeniería., El acero laminado en caliente y el acero laminado en frío se consideran equivalentes en propiedades mecánicas.. El acero laminado en frío tiene un efecto de endurecimiento por trabajo.; Las láminas laminadas en frío tienen un límite elástico y una dureza superficial ligeramente mayores dependiendo del grado de recocido.. Incluso después del recocido completo, El acero laminado en frío mantiene una mayor resistencia que sus homólogos laminados en caliente.. Los requisitos especiales de rendimiento mecánico exigen una selección de materiales por separado.
3. Rendimiento de formación
Dados parámetros mecánicos básicos similares, La calidad del conformado depende principalmente del acabado de la superficie.. El acero laminado en frío con superficies más lisas logra mejores efectos de estampado y conformado para grados de acero idénticos..