Apertura de punta en la laminación de productos largos: calidad de palanquilla o proceso de...
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APERTURA DE PUNTA EN A LAMINACIÓN DE PRODUCTOS LARGOS: ¿CALIDAD DE PALANQUILLA O PROCESO DE LAMINACIÓN? Jorge Madías, metallon, San Nicolás, Argentina
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APERTURA DE PUNTA EN A
LAMINACIÓN DE PRODUCTOS
LARGOS: ¿CALIDAD DE
PALANQUILLA O PROCESO DE
LAMINACIÓN?
Jorge Madías, metallon, San Nicolás, Argentina
Apertura de punta
Contenido
Introducción
Calidad de palanquillas
Proceso de laminación
Ductilidad en caliente
Efecto del azufre
Control de temperatura
Diseño de pasadas
Problemas de guiado
Conclusiones
2
Introducción
metallon: empresa de servicios tecnológicos para la
siderurgia latinoamericana
Asistencia técnica (materias primas, reducción, acería,
laminación, desarrollo de producto)
Cursos in company, abiertos y de autoaprendizaje
Servicios de metalografía
Servicios de biblioteca
Textos
Clientes en México: Grupo SIMEC, Deacero, Ternium
México, Gerdau Corsa
3
Introducción
En la laminación de
productos largos se
suele presentar la
apertura de punta y/o
cola, y el estallido
central
Afecta la producción de
aceros de corte libre,
aceros para barras de
refuerzo de hormigón,
alambrones y perfiles
4
Introducción
Apertura de punta
5
Introducción
Apertura central y coble
6
Calidad de palanquilla
Grietas groseras y calidad del corte
Centrales
Diagonales
7
Calidad de palanquilla
Grieta central
Influencia sobre calidad del corte y apertura de punta
8
Alta susceptibilidad a
apertura de punta (corte
alterado por grieta central)
Media susceptibilidad a
apertura de punta
Baja susceptibilidad a
apertura de punta
Calidad de palanquilla
Grieta central
Palanquillas con grieta artificial en el corte y apertura
de punta en las barras correspondientes
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Calidad de palanquilla
Grieta diagonal
Usualmente asociadas a
alta romboidicidad
En la pasada en que se
produce la apertura
debe haber coincidencia
entre el plano de la
grieta y el del espacio
entre cilindros
10
Calidad de palanquilla
Calidad del corte
Ensayos en laminador
piloto, con aceros de
corte libre, 15 pasadas
Extremo redondeado,
cortado con sierra o
maquinado con diversas
formas
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Calidad de palanquilla
No siempre se puede asociar la apertura de punta
con defectos en la palanquilla
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Proceso de laminación
Aspectos que se analizan
Ductilidad en caliente del acero
Tenor de azufre
Control de la temperatura
Diseño de pasadas
Problemas de guiado
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Proceso de laminación
Ductilidad en caliente
Se mide con ensayos de
torsión, tracción o
compresión en caliente,
a una cierta velocidad
de deformación, sobre
una probeta
mecanizada a partir de
una muestra de una
parte determinada de
la palanquilla
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Proceso de laminación
Ductilidad en caliente
Aceros al carbono
15
0
20
40
60
80
100
800 900 1000 1100 1200 1300 1400
Temperatura °C
N°
de v
uel
tas a
la r
otu
ra
10 6 0
10 8 2 B 3
10 70
10 4 0
10 2 0
10 10
Po linó mic a ( 10 8 2
B 3 )
LTC
Proceso de laminación
Ductilidad en caliente
Aceros de corte libre
16
0
2
4
6
8
700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600
N°
de
vu
elta
s a
la
ro
tura
Temperatura °C
LTC 10L60
12L14 12L14
Polinómica (12L14)
LTC
Proceso de laminación
Efecto del azufre
Cuanto mayor es el
tenor de azufre, menor
es la relación Mn/S
necesaria para evitar la
formación de sulfuro de
hierro
17
Procesos de laminación
Efecto del azufre
Los sulfuros del tipo II favorecen la apertura de punta
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Proceso de laminación
Efecto del azufre
Ensayos en laminador
piloto, con barras de
aceros de corte libre al
plomo y sin plomo
A menor tenor de
azufre, mayor número
de pasadas sin apertura
de punta
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Proceso de laminación
Control de la temperatura
Las curvas de ductilidad en caliente muestran
claramente la necesidad de trabajar dentro de un
rango de temperaturas definido, para cada acero
Deben evitarse caídas de temperatura (por ejemplo, en
relación a refrigeración de cilindros)
Se ha usado para aceros de corte libre un quemador
auxiliar para el calentamiento de la punta de la
palanquilla, o inductores electromagnéticos en
posiciones intermedias del laminador
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Proceso de laminación
Control de la temperatura
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Proceso de laminación
Diseño de pasadas
Mayor tendencia a la apertura de punta
Reducciones elevadas
Mayor diámetro de los rodillos
Mayor fricción entre la barra y los rodillos
Pasada de oval a cuadrado
Menor tendencia a la apertura de punta
Pasadas planas
Caja-caja
Cuadrado a redondo
Oval a redondo
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Proceso de laminación
Diseño de pasadas
Diámetro de cilindros - ensayos con plastilina
23
Proceso de laminación
Diseño de pasadas
Pasada caja-caja con 35% de reducción: sobrellenado
y apertura de punta, en laminador piloto
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Proceso de laminación
Problemas de guiado
Suele presentarse cuando hay que hacer virado de las
pasadas
Por ejemplo, cuando en una pasada cuadrada que
entra en un óvalo, si la punta no entra en posición
plana sino en diagonal, debido a una dificultad con el
guiado, sufre una deformación mayor, que luego de
varias pasadas puede producir abertura de las puntas
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Conclusiones
La apertura de punta sucede porque el material no
tiene la ductilidad suficiente para soportar los
esfuerzos a los que se ve sometido
Grietas groseras en las palanquillas (centrales,
diagonales) debilitan el material, particularmente
cuando el plano en que se ubican coincide en parte con
el plano de simetría entre los cilindros
La ductilidad en caliente depende por un lado de las
características intrínsecas del material, y por otro lado
de la temperatura a la que son sometidos a
deformación y de la velocidad con que ésta sucede
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Conclusiones
Los aceros deben laminarse cada uno dentro del
rango en que presentan alta ductilidad
Crítico para los aceros de baja ductilidad inherente,
como los de corte libre
El rol de las cadenas de sulfuros de manganeso es
desfavorable; un bajo tenor de azufre, siempre que
la especificación lo permita, es ideal
Si la condición de la máquina de colada es adecuada
y no hay tensiones térmicas y mecánicas excesivas, no
son necesarias relaciones Mn/S exageradamente altas
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Conclusiones
La punta y la cola de la barra laminada pierden
temperatura más rápido que el resto
La refrigeración de cilindros debe estar
correctamente orientada, no ser excesiva y
mantenerse en posición a lo largo de todo el
proceso
Una mayor fricción entre los cilindros y la barra
favorece la apertura
Las pasadas planas, caja-caja, cuadrado a
redondo y oval a redondo son menos sensibles a la
apertura que la pasada oval a cuadrado
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¡Muchas gracias por su atención!
Jorge Madías
San Nicolás, Buenos Aires, Argentina
www.metallon.com.ar
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