El TMCP en la producción de perfiles de acero funciona de manera diferente a la tecnología TMCP aplicada a placas de acero planas.. Este artículo analiza la diferencia fundamental., y el desafío principal radica en la uniformidad del enfriamiento. El TMCP en la producción de perfiles de acero es técnicamente viable, sin embargo, la producción se basa principalmente en la laminación controlada porque el enfriamiento controlado enfrenta restricciones obvias..
Principios básicos de TMCP
TMCP significa Proceso de Control Termomecánico. Combina temperatura de rodadura controlada, deformación y enfriamiento acelerado después del laminado. Este proceso refina los granos y fortalece la precipitación.. Los fabricantes pueden obtener propiedades mecánicas ideales sin normalización adicional o tratamiento de enfriamiento y revenido..
Tres partes centrales conforman toda la tecnología.
Primero es el rodamiento controlado.. Incluye laminado en zona de recristalización., zona de no recristalización y zona de dos fases. La energía de deformación se acumula durante el rodamiento..
El segundo es el enfriamiento controlado., a saber, enfriamiento acelerado ACC después de rodar. Restringe el crecimiento del grano de austenita y aumenta el fortalecimiento de la transformación de fase..
En tercer lugar está la microaleación.. Precipitados de carbonitruro de Nb, Límites de grano de pasador en V y Ti para mejorar el rendimiento del acero.
Comparación de TMCP: Placa de acero VS Sección de acero
| Dimensión de comparación | TMCP para placas de acero | TMCP para secciones de acero |
|---|---|---|
| Forma de sección transversal | superficie plana, enfriamiento laminar uniforme | Sección de forma especial; red delgada & brida gruesa |
| Dificultad de enfriamiento controlada | Bajo, enfriamiento uniforme fácil de lograr | Alto; brecha obvia en la velocidad de enfriamiento entre el alma y la brida |
| Modo de procesamiento principal | Combinación madura de rodadura controlada + CAC | Dominante rodante controlado, refrigeración controlada restringida |
| Efecto de sustitución del tratamiento térmico. | Ampliamente adoptado | Restringido por condiciones de enfriamiento desiguales |
La mayor barrera técnica radica en la velocidad de enfriamiento inconsistente. Las bandas delgadas se enfrían rápidamente mientras que las bridas gruesas se enfrían lentamente durante el enfriamiento acelerado.. La diferencia de temperatura crea una contracción desigual y tensión residual.. Como resultado, Se producen fácilmente deformaciones en las bridas y ondulaciones del alma.. Este es el problema de investigación clave para los fabricantes de perfiles de acero..
Estado de aplicación práctica de TMCP en secciones de acero
Ferrocarril pesado: Aplicación industrial madura
Los rieles pesados como U75V y U78CrV adoptan ampliamente el tratamiento térmico en línea, una tecnología típica relacionada con TMCP. despues de rodar, Las cabezas de los rieles reciben enfriamiento con agua o aceite seguido de revenido.. La superficie gana una gran dureza., y el núcleo mantiene una buena dureza. El riel terminado muestra una mejor resistencia al desgaste y a la fatiga por contacto.. Es la práctica TMCP de mayor éxito entre todos los productos de perfiles de acero..
Viga en H y acero de sección común: Centrarse en el balanceo controlado
Las vigas en H de alta resistencia mejoran la resistencia principalmente mediante el refinamiento del grano mediante laminación controlada y microaleaciones.. El enfriamiento posterior al laminado adopta un enfriamiento limitado o lento para evitar la distorsión de la forma.. Algunas líneas de producción desarrollan métodos de enfriamiento diferencial. Aplican enfriamiento rápido en las redes y enfriamiento lento en las bridas para equilibrar la distribución de la temperatura..
Tendencia de diseño liviano y de alta resistencia
TMCP ayuda a que las secciones de acero adquieran mayor resistencia y tenacidad. Las secciones más delgadas pueden soportar cargas equivalentes, que realiza estructuras de acero ligeras. Esta tecnología da soporte a las torres de energía eólica, soportes fotovoltaicos y edificios de acero de gran altura. Aún así, El enfriamiento desequilibrado aumentará el riesgo de deformación en piezas de trabajo delgadas.. La uniformidad de enfriamiento estable se convierte en un requisito previo para la promoción a gran escala.
Soluciones para mejorar la uniformidad del enfriamiento
- Refrigeración segmentada por zonas. Instale boquillas con intensidad de enfriamiento ajustable por separado para las redes y las bridas para lograr un enfriamiento diferencial.
- Enfriamiento retrasado. Las piezas de trabajo igualan lentamente la temperatura en los lechos de enfriamiento antes del enfriamiento intensivo local. Esto reduce el estrés térmico causado por la desviación de temperatura..
- Regulación del estrés residual. Ajuste las rutas de enfriamiento y los parámetros de enderezamiento para liberar tensiones internas y evitar deformaciones posteriores..
- Sistema de seguimiento en línea. La medición de temperatura por infrarrojos coincide con los modelos matemáticos. El sistema ajusta el flujo de agua dinámicamente., que representa la dirección de desarrollo inteligente de TMCP.
Conclusión
TMCP aporta evidentes ventajas de rendimiento a las secciones de acero, especialmente rieles de ferrocarril. Sin embargo, el modo maduro “el calor reemplaza el tratamiento térmico fuera de línea” para placas de acero no se puede copiar directamente para secciones de acero. La uniformidad del enfriamiento sigue siendo el mayor obstáculo. Una vez que este problema se resuelva, La producción de perfiles de acero livianos de alta resistencia puede lograr una popularización a gran escala..