¿Por qué es necesario distinguir entre acero laminado en caliente y acero laminado en frío? ¿Cuál es la diferencia?

Tanto el laminado en caliente como el laminado en frío son procesos para formar placas o perfiles de acero y tienen una gran influencia en la estructura y las propiedades del acero.

El laminado de acero se realiza principalmente en caliente, y el laminado en frío normalmente solo se utiliza para producir acero de tamaño pequeño y placas delgadas con dimensiones precisas.

Situaciones habituales de laminado de acero en caliente y en frío:

1. Buena resistencia a la corrosión: el material base y el revestimiento de la superficie de la placa tienen una fuerte resistencia a la corrosión. La aleación de magnesio, aluminio y zinc de alta resistencia se utiliza como revestimiento y su resistencia a la corrosión supera con creces la de los materiales de placa de acero tradicionales.
2. Alta resistencia: la placa de aluminio, magnesio y zinc tiene una excelente resistencia a vientos fuertes, terremotos y presiones intensas. Es más liviana que los materiales de placa de acero tradicionales, pero tiene mayor resistencia y rigidez.
3. Hermoso y duradero: el material e incluso el color de la placa son muy planos, y el revestimiento de la superficie tiene una excelente estabilidad del color y brillo, lo que extiende enormemente la vida útil.
4. Seguridad: La placa tiene una clasificación de resistencia al fuego y un rendimiento de seguridad muy altos, lo que puede prevenir incendios en gran medida.
5. Construcción conveniente: en comparación con los materiales de placa de acero tradicionales, la placa de aluminio-magnesio-zinc es más liviana, conveniente para la construcción, reduce el período de construcción y reduce los costos de mano de obra y materiales.

Laminado en caliente

Por definición, los lingotes o palanquillas de acero son difíciles de deformar y procesar a temperatura ambiente. Por lo general, se calientan a 1100-1250 ℃ para su laminado. Este proceso de laminado se denomina laminado en caliente.
La temperatura final del laminado en caliente es generalmente de 800 a 900 ℃, y luego generalmente se enfrían al aire, por lo que el estado de laminado en caliente es equivalente a la normalización.
La mayoría de los productos de acero se laminan en caliente. Debido a la alta temperatura, se forma una capa de óxido de hierro en la superficie del acero entregado en estado laminado en caliente, por lo que tiene cierta resistencia a la corrosión y se puede almacenar al aire libre.
Sin embargo, esta capa de óxido de hierro también hace que la superficie del acero laminado en caliente sea áspera y el tamaño fluctúe mucho. Por lo tanto, los productos de acero con superficie lisa, tamaño preciso y buenas propiedades mecánicas deben producirse mediante laminación en frío con productos semiacabados o productos terminados laminados en caliente como materia prima.

Ventajas:

• Velocidad de formación rápida, alto rendimiento, sin daños al revestimiento, se puede fabricar en una variedad de formas transversales para satisfacer las necesidades de las condiciones de uso; el laminado en frío puede provocar una gran deformación plástica del acero, aumentando así el punto de rendimiento del acero.

defecto:

• Aunque no hay compresión plástica caliente durante el proceso de formación, todavía hay tensiones residuales en la sección transversal, que inevitablemente afectarán las características de pandeo generales y locales del acero;
• La sección de acero laminado en frío es generalmente una sección abierta, lo que hace que la rigidez torsional libre de la sección sea baja. Es fácil que se tuerza cuando se dobla y que se pandee por flexión-torsión cuando se comprime, y la resistencia a la torsión es pobre;
• El espesor de la pared del acero laminado en frío es pequeño y no hay engrosamiento en las esquinas donde se conectan las placas, por lo que la capacidad para soportar cargas concentradas locales es débil.

Laminado en frío

El laminado en frío se refiere a un método de laminado que cambia la forma del acero al apretarlo con la presión de rodillos a temperatura ambiente. Aunque la placa de acero se calentará durante el proceso, todavía se llama laminado en frío. Específicamente, el laminado en frío utiliza bobinas de acero laminadas en caliente como materia prima y, después del decapado para eliminar la cascarilla de óxido, se procesa a presión y el producto terminado son bobinas laminadas en caliente.

Generalmente, el acero laminado en frío, como las placas de acero galvanizadas y revestidas de color, debe ser recocido, por lo que la plasticidad y el alargamiento también son buenos, y se utilizan ampliamente en las industrias automotriz, de electrodomésticos, de hardware y otras. La superficie de las placas laminadas en frío tiene un cierto grado de acabado y se siente suave al tacto, lo que se debe principalmente al decapado. El acabado de la superficie de las placas laminadas en caliente generalmente no cumple con los requisitos, por lo que las tiras de acero laminadas en caliente deben laminarse en frío. El espesor más delgado de las tiras de acero laminadas en caliente es generalmente de 1.0 mm y el laminado en frío puede alcanzar los 0.1 mm. El laminado en caliente es el laminado por encima del punto de temperatura de cristalización y el laminado en frío es el laminado por debajo del punto de temperatura de cristalización.

El cambio de forma del acero provocado por el laminado en frío es una deformación en frío continua. El endurecimiento por deformación en frío provocado por este proceso aumenta la resistencia y dureza de la bobina laminada en frío y reduce los indicadores de tenacidad y plasticidad.

Para el uso final, el laminado en frío deteriora el rendimiento de estampación y el producto es adecuado para piezas con deformación simple.

Ventajas:

• Puede destruir la estructura de fundición del lingote de acero, refinar los granos del acero y eliminar los defectos de la microestructura, de modo que la estructura del acero sea densa y se mejoren las propiedades mecánicas. Esta mejora se refleja principalmente en la dirección de laminación, de modo que el acero ya no es isotrópico hasta cierto punto; las burbujas, grietas y holguras formadas durante el vertido también se pueden soldar a alta temperatura y presión.

defecto:

• Después del laminado en caliente, las inclusiones no metálicas (principalmente sulfuros y óxidos, así como silicatos) dentro del acero se prensan en láminas delgadas, lo que da como resultado la estratificación. La estratificación deteriora en gran medida las propiedades de tracción del acero a lo largo de la dirección del espesor y puede producirse un desgarro entre capas cuando la soldadura se encoge. La deformación local inducida por la contracción de la soldadura a menudo alcanza varias veces la deformación del punto de fluencia, que es mucho mayor que la deformación causada por la carga;
• Tensión residual causada por un enfriamiento desigual. La tensión residual es la tensión interna autoequilibrada sin fuerza externa. Los perfiles de acero laminados en caliente de diversas secciones transversales tienen este tipo de tensión residual. Generalmente, cuanto mayor sea el tamaño de la sección transversal de la sección de acero, mayor será la tensión residual. Aunque la tensión residual es autoequilibrada, aún tiene cierto impacto en el rendimiento de los componentes de acero bajo fuerzas externas. Por ejemplo, puede tener un efecto adverso en la deformación, la estabilidad, la resistencia a la fatiga, etc.