Tecnoloxía formando e tratamentos térmicos

, hot and cold rolling, seamless tube making and welded tube making. Existen varios métodos de formación de aceiro en produtos acabados, incluíndo hot forxar rolando, quente e frío, tubos sen costura facendo e facendo de tubos soldados. O proceso máis utilizado é laminación en quente, que representa o máis do 90% de toda a produción de aceiro.

Aceiro Laminación

Rolando é un proceso de conformación, o que provoca o cambio permanente de forma (conxunto) por deformación plástica do material que pasa entre os conxuntos de rolls.Sets aceiro de rolos cilíndricos reducir o espesor da sección transversal do metal, á vez facendo que ela alargado . Outros procesos de laminación son empregadas para cambiar a forma da sección transversal do metal usando rolos en forma mentres que outros métodos forman o metal en unha forma específica para un propósito particular.

C. Hot Laminación

C.1 Descrición da Operación Rolling

Laminación en quente implica requentamento de lingotes, placas, bloques ou tarugos para a rexión de 1200 - 1300 º C e pasar o material entre dous rolos (Figura 8). A peza de aceiro pode ser pasada repetidamente adiante e cara atrás a través da rula mesmo coa apertura do rolo sendo reducida progresivamente.

Esta operación realízase no estado quente porque a resistencia ao desaugadoiro do aceiro diminúe a medida que a temperatura aumenta. Grandes deformacións pode así ser obtido coas forzas de rolo modesto. Hai que controlar tanto a redución total, que define o grao en que o aceiro é traballar, ea redución en cada pase, a fin de evitar deformación excesiva levando á quebra de metal ou de ruptura.

Procesamento de Laminación

O número de pases depende do material de entrada eo tamaño do produto acabado, que pode ser tan alta como 70 antes de que o material pasa a ser demasiado frío para rolar aínda. Rolos de tambor simple son usados ​​para produtos planos como bandas, placas e chapas, mentres rolos ranurado son utilizados para as seccións estruturais, carrís, círculos, cadrados, vigas, estacas, etc

Principio Laminación

A unidade básica de rolamento é chamado de soporte e consiste na rolos e unha estrutura de apoio (vivenda). O laminados comprende o soporte ou grupo de stands, completa con instalacións para auxiliar de control e regulación, como motores rodillo unidade, mesas de rolos para entrar e quitar o metal, tesoiras, scarfers, etc

Hot Rolling Billets

O máis sinxelo tipo de muíño estará composto por un soporte de dous de altura. Xeralmente, os dous rolos pode converterse en ambas as direccións, o que permite a operación reversible, co que o metal quente se transmite repetidamente a través do muíño en direccións opostas alcanzar a redución progresiva de espesor.

Laminación en quente e comparación Principio laminación en frío

Cando grandes reducións son necesarias, de catro altas posto son utilizados para alcanzar o requirido forzas rodillo elevado. Os rolos cilíndricos de traballo, a través da cal o metal quente pasa, son de diámetro relativamente pequeno e son apoiados por riba e por baixo dun segundo conxunto de rolos de diámetro maior apoio que transmiten a forza para os rolos de traballo. Un posto de catro alto tamén pode ser reversible.

Rolando comparación convencional e Thermo Mechanical Laminación

A redución do espesor do material quente resultados en ambos os lados e aumentar a lonxitude do spread. A difusión, que depende principalmente da cantidade de redución, temperatura e diámetro do rolo, debe ser controlada para dar as dimensións correctas e cross-section. Mills Universal ten un conxunto de rolos verticais na parte de entrega dos rolos horizontal. En muíños feixe paralelo cara, eles serven para dar un bo acabado dimensional ao produto final e, en fábricas de produtos planos, o bordo os pratos, mellorando acabado e características mecánicas.

Ademais da súa función de moldes o aceiro para o tamaño necesario, laminación en quente mellora as propiedades mecánicas. Control correcto da composición química de aceiro fundido, a temperatura rolando final e cantidade de redución de material é necesario para dar aos produtos as propiedades necesarias física. Para calidades siderúrgicos (alta resistencia por exemplo, con propiedades de impacto bo en baixas temperaturas) "laminación controlada" ou o QST proceso de témpera e auto tempero do material durante a laminación é empregado. Este proceso implica tanto atrasar ou arrefriamento ata unha temperatura inferior indicado for atinxido antes da final, pasa a través do muíño.

As rutas principal produto para aceiros estructurais están resumidos na Figura 9.

C.2. Rolando principal

A operación de laminación en quente primeira é converterse lingotes nas formas básicas mostra na Figura 10. Xeralmente isto é realizado nun gran single-stand, muíño de dous altos revertendo, coñecido como un muíño primario ou desbaste. Entre os aciaria eo muíño fondo hai unha baía para moldes stripping do lingotes e unha batería de pozos de inmersión. Cada pozo pode almacenar ata 150 toneladas de lingotes e serve para traer os lingotes ata unha temperatura uniforme para rolar e para actuar como un reservatório para acomodar as flutuacións no fluxo de lingotes. Práctica normal é cobrar lingotes para os boxes logo da inmersión stripping a partir dos moldes mentres aínda están quentes. Temperaturas pit inmersión son xeralmente controlados a 1300 ° C.

Muíños primarios están equipados con manipuladores de posición e transformando os lingotes de permitir traballo a ser feito en cada rostro como rendementos de rolamento. Groove rolo (Figura 11) están dispostos a permitir unha variedade de formas básicas a seren feitas. Deixando o muíño de inicio, os extremos da barra debe ser eliminado (corte), pois eles teñen unha forma irregular e esta zona concéntrase tubulação segregación, e outros defectos. O importe a ser cortada varía dependendo do tipo de aceiro (marcos, matou, etc), o tipo de casting (elenco, directa inferior, topping quente, etc) e, sobre todo na calidade do produto acabado.

O bar ou en branco feixe, despois do corte, funciona nalgúns casos é directamente o material noutro muíño para producir tarugos ou seccións acabados, como carrís ou seccións estruturais. Máis xeralmente o bar é cortado a lonxitude definido e pasou en accións a seren inspeccionados e condicionada, antes de requentamento e laminación en produtos acabados noutras fábricas. Muíño primario saídas normalmente varían de 500.000 toneladas a 5 millóns de toneladas ao ano.

C.3. Acabado Laminación

O acabado laminación de produtos da construcción divide claramente en catro grupos: placas, perfís estruturais, bar comerciante e tira. Seccións estruturais comprenden formas estándar, vigas, por exemplo, canles, ángulos, apartamentos bulbo, e seccións especiais. Como regra xeral, grandes seccións son enrolados directamente a partir de lingotes, de tamaño intermedio os de flores requentamento e pequenas seccións de tarugos requentado. En todos os casos, o proceso comeza coa desbaste para abaixo, no que o cadrado inicial ou sección rectangular está gradualmente en forma de rolo sucesivas pasaxes nun esbozo do produto desexado. Este proceso é seguido por acabar rodando en pases sucesivos para dar a forma final e dimensións estandarizadas despois do arrefriamento. Temperaturas muíño de acabado rolando normalmente son na rexión de 900 - 1000 º C. Un exemplo da secuencia de pasar por Rolling ángulo é xa na Figura 12. O método, no canto máis especializados para vigas e columnas universal móstrase na Figura 13. Dependendo do tamaño e tipo de muíño, muíño de saídas sección son tipicamente 200,000-1 millóns de toneladas ao ano.

Bar Merchant é un termo tradicional para pequenas seccións transversais, tales como círculos, cadrados, hexágonos, pisos, etc, que son enrolados de tarugos desde requentamento continuo en liña de muíños con ata 23 está rolando. Materia prima é xeralmente de 100 mm de boleto cadrados e secuencias pasan son dun tipo cadrado, diamante, ou oval, culminando no stand da fábrica de última terminou coa sección transversal. A produción de laminados en quente tira é, en moitos aspectos, unha extensión de laminagem de chapas con espesores na franxa de 2-16 mm e ancho de ata 2 m. Fábricas modernas son totalmente instrumentais e controlado por ordenador para dar un alto nivel de precisión dimensional e inmobles listos.

C.4. Procesos de laminación en quente

Estes procesos poden ser divididos en dous grupos básicos, laminación en quente tradicional e laminación controlada. Na laminación en quente tradicional, o obxectivo é producir a forma desexada co número mínimo de pases roll. Na laminación controlada, o obxectivo é aumentar a forza ea tenacidade do aceiro polo control coidadoso da temperatura e deformación durante a laminación.

Laminación en quente

Na laminación en quente tradicionais, as temperaturas son mantidas a un máximo de xeito que se reduce a forza quente do aceiro e permiten grandes reducións de cada paso do rodillo. Debido á alta temperatura de recristalização, rápida e de crecemento de gran ocorre entre pases consecutivos e, consecuentemente, non refinamento de gran é conseguir. Hoxe, este proceso só pode ser utilizado para a redución primaria e de baixa calidade aceiros onde non existen requisitos específicos para a forza ea resistencia á rotura fráxil.

Laminación controlada

Nas décadas de 1960 e 1970, novos campos de aplicación, tales como centrais nucleares e plataformas offshore, esixiu compoñentes estruturais de aceiro con propiedades melloradas e maior fiabilidade do que fora anteriormente dispoñibles. Para as estruturas do Mar do Norte offshore, erguido en ambientes hostís, incluíndo augas profundas, tempestades e temperaturas de servizo baixos, non só a forza foi importante, pero tamén foi a resistencia á fractura fráxil. Atención foi tamén o foco propiedades de fabricación; soldabilidade doado de compoñentes de aceiro en condicións difíciles tivo que ser garantida. Naquela época, quedou claro que o proceso tradicional hot Rolling era improbable para acadar estes requisitos e por iso novas tecnoloxías de produción, tales como laminación controlada, apareceu.

Laminación controlada é un termo xenérico para rolar procedementos en que a temperatura e deformación durante a laminación son controladas para alcanzar as propiedades do material desexado.
Laminación controlada inclúe:

  1. Rolling normalizar (N).
  2. Laminación controlada termomecânico (TMCR). Este procedemento inclúe os seguintes procesos que empregan aumentou as taxas de arrefriamento, con ou sen tempero:
    1. Arrefriamento acelerado
    2. Tempo e revenimento de auto-

Normalizando Rolando

Normalizando rolando é un tratamento termomecânico durante a cal a deformación final se realiza na franxa de temperatura de normalización (»950 ° C). A fase de austenita totalmente recrystallises entre pases, pero, por mor da temperatura reducida, non experimenta crecemento de grans. En consecuencia, tras o paso final, o aire de refrixeración produce unha condición material equivalente ao obtido tras a normalización. A designación abreviada de esa condición de entrega é N. rolando normalizando se pode executar en case todas as fábricas, xa que o rolamento final ten lugar a temperaturas relativamente elevadas (³ 950 K) de tal xeito que o poder ea capacidade de carga do laminados non sexa superado.

Laminación controlada termomecânico

Laminación controlada termomecânico (TMCR) é un tratamento termomecânico en que a deformación final se realiza nunha franxa de temperatura onde a austenita non recristalizam significativamente. O arrefriamento posterior, a estrutura de grano da austenita deformada leva a unha multa de grans microestrutura final de ferrita-perlita. Normalmente, a formación final ten lugar a temperaturas algo por enriba daquel en que austenita comeza a se transformar en ferrita. Laminación controlada termomecânico leva a unha condición material que non se pode alcanzar por tratamento térmico só. O aceiro de grans refinados resultando mostra propiedades de tenacidade moi desexable para abaixo a baixas temperaturas para un de medio alcance do produto espesores e tensións de desaugadoiro.

Durante varios anos houbo un aumento da demanda de produtos de aceiro laminado con forzas rendemento de ata 500 N/mm2 e en grandes grosores, combinados coas propiedades de fabricación mellorado. Como TMCR non pode ser explotada máis adiante porque a enerxía mecánica dos laminados é limitado, novas tecnoloxías de produción tiveron que ser introducidos.

Arrefriamento acelerado

Refrixeración (auga) acelerado se realiza despois da deformación final, a fin de mellorar as propiedades mecánicas de refino da microestrutura. Este proceso ten unha influencia positiva na forza, así como en propiedades de tenacidade e permite que o contido de liga leve para ser baixo en comparación con TMCR só. A microestrutura de aceiros arrefriados acelerada consiste principalmente de gran fino de ferrita + perlita e ferrita + bainita, mostrando dúctil baixa para temperaturas de transición fráxil, é dicir, boa tenacidade.

Tempo e revenimento de auto-

No tempo e Auto-Revenimento proceso (QST), refrixeración auga pulverizada intensa aplícase á superficie do produto despois da última paso de rolamento, para que a pel se apaga. O arrefriamento é detido antes de que o núcleo é afectada por tempo e as capas externas son, entón, aderezada polo fluxo de calor do núcleo cara á superficie durante a fase de EQ de temperatura. O QST proceso resultou na creación dunha nova xeración de produtos de aceiro con forzas de alto rendemento ata 500 N/mm2 e excelentes propiedades de baixa temperatura resistencia, que son soldáveis ​​sen pre-quecemento. Aceiros como ofrecer vantaxes importantes en termos de aforro de peso e custos de fabricación en comparación aos graos producidos convencionalmente.

Influencia das condicións de rolamento nas propiedades mecánicas do aceiro

As propiedades mecánicas do aceiro dominantes son propiedades de tracción, resistencia ó desaugadoiro, é dicir, resistencia á tracción e alongamento e resistencia ou resistencia á rotura fráxil. Ambas as propiedades poden ser influenciadas, en gran medida polas condicións aplicadas rolando que determinan o tamaño de gran final e estrutura (ferrita / perlita ou temperado martensita / bainita).

Os principais parámetros que inflúen na microestrutura e as propiedades son as seguintes:

  • a temperatura concluír rolando, combinada coa taxa de deformación por pase, influencia o tamaño de gran do produto acabado: resultados de gran fino, esta temperatura sitúase na rexión non recrystallising (proceso TMCR) e cereais secundarios, a temperatura está por riba de rolamento que rexión (Rolling Hot)
  • a taxa de arrefriamento do produto acabado inmediatamente despois da última paso rolando decide súa estrutura e tamaño de gran. Tres tipos diferentes de arrefriamento poden ser distinguidas:

a. refrixeración (aire) lento a unha taxa de menos de 1 º C / s ten pouca influencia nas propiedades mecánicas: tamaño de gran e estrutura son determinados polas Rolling anteriores

b. refrixeración (auga) acelerou a un ritmo maior que 1 º C / s, pero non alto o suficiente para saciar o produto para formar martensita. Este proceso produce un refinamento do tamaño de gran da estrutura ferrita / perlita, mellorando substancialmente a resistencia e aumentar propiedades de tracción

c. témpera e revenimento auto-(QST), que produce martensita revenida nas capas superficiais e unha estrutura de gran fino bainita / ferrita / perlita na área central. Este proceso aumenta a resistencia á tracción de 120-150 N/mm2 en relación ao estado non tratada e mellora substancialmente a resistencia.

En función do proceso de laminación, a composición química do aceiro ten que ser axustada para obter os tipos de aceiro diferentes. A Figura 14 amosa, en termos de equivalente de carbono, o contido de liga do aceiro necesario para acadar os puntos fortes rendemento de 255 a 500 N/mm2 para o produto espesores de ata 140 mm. O proceso tradicional hot Rolling esixe non só o contido máis alto de liga leve, pero tamén non é capaz de cubrir toda a gama de produtos espesores. A menor contido de liga e practicamente toda a gama de espesores produto pode ser obtido a través da combinación de rolamento TMCR e contido de liga leve acelerada menor cooling.The, así como toda a gama de modernos produtos de aceiro estructural, pode ser obtida por unha combinación de rolamento e TMCR témpera e revenimento auto-(QST). Por esta vía proceso non é só posible a produción de aceiros de alta resistencia nunha forma máis económica, pero estes aceiros tamén teñen excelente soldabilidade debido ao seu contido de baixa liga.

Sobre a resistencia ou resistencia á fractura fráxil, máis pobres características son obtidas por laminagem en quente tradicionais, que produce aceiros con temperaturas de transición dúctil a fráxil limitados a 0 ° C e superior. Características do material, tales son inadecuadas para moitas aplicacións na construción de aceiro moderna, especialmente nos casos de produto maior espesor e maior forza de rendemento. Ao combinar TMCR rolando con arrefriamento acelerado ou con témpera e auto-moderar, agora é posible cumprir esas demandas. Coa ruta arrefriamento acelerado, e especialmente a ruta TMCR / QST, de aceiro poden ser producidas con fortes rendemento de ata 500 N/mm2 e temperaturas de transición inferior a -60 º C. Estas características son suficientes para cubrir as máis rigorosas especificacións derivadas de áreas de alta tecnoloxía como a industria offshore ou high-rise construción.

RESUMO FINAL

  • Produción de aceiro implica o refino de ferro fundido, a eliminación de impurezas e da adición de elementos de liga.
  • O proceso pode ocorrer en un conversor de osíxeno, producindo aceiro a partir de impureza baixos de ferro fundido (derivado principalmente de mineral de ferro) en altas taxas de produtividade. Alternativamente, fornos de arco eléctrico se pode usar para procesar chatarra de aceiro.
  • Refinado de aceiro para acadar a composición esixida se realiza na unidade de aciaria secundario ou pota coa adición de elementos axeitados e retirada de produtos non desexadas.
  • Aceiro fundido é solidificado usando o lingotes continuo en produtos semi-acabados ou por baleirado lingotes.
  • Produtos de aceiro estruturais son máis comumente fabricados por laminagem en quente - espremer o aceiro entre rolos para acadar a forma de sección transversal necesaria.
  • Laminación en frío produce unha gran variedade de produtos de aceiro fina, moitas veces con revestimentos de superficie, que teñen boa calidade de superficie e calidades formando.
  • Técnicas especiais son necesarias para a fabricación de perfís ocos.
  • Ao controlar o réxime de temperatura durante a laminación, características melloradas de aceiro poden ser obtidas.

Referencias:

  1. The Making, Shaping e Tratamento de aceiro Editado por Harold E McGannon USS (United States Steel) 10 ª Edición Publicado 1985.
  2. Brockenbrough, RL, Metalurxia Capítulo 1.1 Deseño de aceiro de construción, un Guía Internacional, 1992.
  3. Alexander, W., Metais no Servizo de Man, Penguin Books, London, 1989.
  4. Tamura, I, procesamento Theromechanical de Alta Resistencia Aceiros de baixa liga, Butterworths, 1988.
  5. http://www.fgg.uni-lj.si/
  6. http://gadgetflashstore.com/
  7. http://gadgetflash.com/

Tamén pode gusta

Procesos de formación de metal procesos de formación de deformacións Metal ...
Combinación ideal de forza e resistencia óptima combinación de forza e resistencia Precedendo ...
Deseño profunda que é Deseño Deep? Fabricación de estampación ...
Siderurgia Tecnoloxía de fabricación de aceiro - Descricións e Siderurgia Definición ...
Grab Esta Cousa
Corner metalúrxica

Random Posts

  • Materiais futurista parte 2
    Aerogel ten 15 entradas no Libro Guinness das Marcas, máis que ningún outro ....
  • Tipos de fundición
    Fundicións conteñen tipicamente 2-4% en peso de carbono con concentracións de silicio de alta e unha maior concentración de impurit ...
  • ¿Que é Nanobots?
    Nanorobótica é o campo de tecnoloxía emerxente de crear máquinas ou robots cuxos compoñentes están en ou preto do micrófono ...
  • Ligas de níquel
    O níquel é un elemento químico, co símbolo químico Ni e número atómico 28. É un branco prateado brillante sagacidade de metal ...
  • Tungsteno
    Wolframio foi finalmente illada por Fausto e José Juan de Elhuyar en 1783 por wolframita redución acidificada con carbón ...