LAMINACIÓN DE ACERO

El acero que se utiliza para la construcción de estructuras metálicas y

obras públicas, se obtiene a través de la laminación de acero en una serie de

perfiles normalizados.

El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de

acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un

proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros

a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil

deseado hasta conseguir las medidas que se requieran.

El acero que sale del horno alto de colada de la siderurgia es convertido

en acero bruto fundido en lingotes de gran peso y tamaño que posteriormente

hay que laminar para poder convertir el acero en los múltiples tipos de perfiles

comerciales que existen de acuerdo al uso que vaya a darse del mismo.

Entre las secciones más conocidas y más comerciales, que se brinda

según el reglamento que lo ampara, se encuentran los siguientes tipos de

laminados, se enfatiza que el área transversal del laminado de acero influye

mucho en la resistencia que está sujeta por efecto de fuerzas.

La principal aplicación de la laminación es la producción de acero. La

temperatura de la laminación del acero es de unos 1200 °C, los lingotes de

acero iniciales, que se obtienen por fundición, se elevan a dicha temperatura en

unos hornos llamados «fosas de recalentamiento» y el proceso en el que

elevamos la temperatura del lingote recibe el nombre de «recalentado».

Los lingotes de acero recalentados pasan al molino de laminación en los

que se laminan para convertirlos en una de las tres formas intermedias: lupias,

tochos o planchas. Las lupias se utilizan para generar perfiles estructurales y

rieles para ferrocarril, los tochos se laminan para obtener barras y varillas. Y

las planchas se laminan para producir placas, laminas y tiras. El laminado

posterior de las placas y laminas suele realizarse en frío.

Ángulos estructurales L

Es el producto de acero laminado que se realiza en iguales que se ubican

equidistantemente en la sección transversal con la finalidad de mantener una

armonía de simetría, en ángulo recto. Su uso está basado en la fabricación de

estructuras para techados de grandes luces, industria naval, plantas

industriales, almacenes, torres de transmisión, carrocerías, también para la

construcción de puertas y demás accesorios en la edificación de casas.

[editar] Vigas H

Perfil doble T.

Producto de acero laminado que se crea en caliente, cuya sección tiene la

forma de H. Existen diversas variantes como el perfil IPN, el perfil IPE o el

perfil HE, todas ellas con forma regular y prismática. Se usa en la fabricación

de elementos estructurales como vigas, pilares, cimbras metálicas, etc,

sometidas predominantemente a flexión o compresión y con torsión

despreciable. Su uso es frecuente en la construcción de grandes edificios y

sistemas estructurales de gran envergadura, así como en la fabricación de

estructuras metálicas para puentes, almacenes, edificaciones, barcos, etc...

Canales U

Acero realizado en caliente mediante láminas, cuya sección tiene la forma de U.

Son conocidas como perfil UPN. Sus usos incluyen la fabricación de

estructuras metálicas como vigas, viguetas, carrocerías, cerchas, canales, etc.

Perfiles T

Al igual que en anterior su construcción es en caliente producto de la unión de

láminas. Estructuras metálicas para construcción civil, torres de transmisión,

carpintería metálica.

Barras redondas lisas y pulidas

Producto laminado en caliente, de sección circular y superficie lisa, de

conocimiento muy frecuente en el campo de la venta de varillas. Sus usos

incluyen estructuras metálicas como lo pueden ser puertas, ventanas, rejas,

cercos, elementos de máquinas, ejes, pernos y tuercas por recalcado en

caliente o mecanizado; pines, pasadores, etc.

Pletinas

Producto de acero laminado en caliente, de sección rectangular. Entre

sus usos está la fabricación de estructuras metálicas, puertas, ventanas, rejas,

piezas forjadas, etc.

Barras cuadradas

Producto realizado en caliente por láminas, su uso es muy frecuente y muy

conocido. Se usan en la fabricación de estructuras metálicas, puertas,

ventanas, rejas, piezas forjadas, etc.

Barras hexagonales

De igual manera que en los anteriores su composición es de laminas producidas

en caliente, de sección hexagonal, y superficie lisa. Generalmente se observa

en la fabricación de elementos de ensamblaje para, pernos, tuercas, ejes,

pines, chavetas, herramientas manuales como barretas, cinceles, puntas, etc.

Los cuales pueden ser sometidos a revenido y a temple según sea el caso.

Chapa

Se lamina el acero hasta conseguir rollos de diferentes grosores de chapa. La

chapa se utiliza en calderería, y en la fabricación de carrocerías de

automóviles. Se pueden emplear también aleaciones especiales con silicio y

obtener acero magnético; la chapa así resultante se utiliza extensivamente en

la industria eléctrica, especialmente en la fabricación de transformadores y de

rotores y estatores de máquinas eléctricas.

Acero corrugado para hormigón armado

Las acerías que reciclan chatarra, son en su mayoría productoras del acero

corrugado que se utiliza para formar estructuras de hormigón armado y

cimentaciones.

MICROESTRUCTURA

El hierro puro presenta tres estados alotrópicos a medida que se

incrementa la temperatura desde la ambiente:

Hasta los 911 °C, el hierro ordinario, cristaliza en el sistema cúbico

centrado en el cuerpo (BCC) y recibe la denominación de hierro α o ferrita.

Es un material dúctil y maleable responsable de la buena forjabilidad de las

aleaciones con bajo contenido en carbono y esferromagnético hasta los

768 °C (temperatura de Curie a la que pierde dicha cualidad). La ferrita

puede disolver muy pequeñas cantidades de carbono.

Entre 911 y 1400 °C cristaliza en el sistema cúbico centrado en las caras

(FCC) y recibe la denominación de hierro γ o austenita. Dada su mayor

compacidad la austenita se deforma con mayor facilidad y

es paramagnética.

Entre 1400 y 1538 °C cristaliza de nuevo en el sistema cúbico centrado en

el cuerpo y recibe la denominación de hierro δ que es en esencia el mismo

hierro alfa pero con parámetro de red mayor por efecto de la temperatura.

A mayor temperatura el hierro se encuentra en estado líquido.

Si se añade carbono al hierro, sus átomos podrían situarse simplemente

en los intersticios de la red cristalina de éste último; sin embargo en los aceros

aparece combinado formando carburo de hierro (Fe3C), es decir, un compuesto

químico definido y que recibe la denominación de cementita de modo que los

aceros al carbono están constituidos realmente por ferrita y cementita.

USOS

El laminado se utiliza en los procesos de fabricación de los aceros,

aluminio, cobre, magnesio, plomo, estaño, zinc, y sus aleaciones. Casi todos los

metales utilizados en la industria, han sufrido una laminación en alguna etapa

de su conformación. Aunque la principal aplicación del laminado es la

«laminación del acero»

Molinos laminadores

Existen varios tipos de molinos de laminación con diferentes

configuraciones. El molino de laminación más común consite en dos rodillos

opuestos y se conoce como molino de laminación «de dos rodillos» (A), este tipo

de configuración puede ser reversible o no reversible. En el molino no

reversible, al girar siempre en la misma dirección, el material de trabajo entra

siempre por el mismo lado; y en el reversible el material de trabajo puede

entrar por ambos lados, ya que los rodillos pueden girar en las dos direcciones.

Otras configuraciones menos utilizadas son la de «tres rodillos»,

«cuatro rodillos» y «rodillos tándem». La configuración de «tres rodillos» (B)

consiste en tres rodillos en una columna vertical en la que la dirección de los

rodillos no cambia y el material de trabajo puede pasar en cualquier dirección

para lograr una serie de reducciones, subiendo o bajando el material después

de cada paso. Este molino es más complicado por el mecanismo que debe elevar

o bajar el material de trabajo después de cada pasada. En los molinos «de

cuatro rodillos» (C,D) o «en racimo» (E,F) se usan dos rodillos de menor

diámetro, que se encargan de realizar la presión sobre el material de trabajo.

Estos rodillos se apoyan en dos rodillos de mayor diámetro para evitar

desviaciones debidas a las grandes fuerzas que se ejercen sobre el material de

trabajo. Para conseguir altas velocidades de rendimiento se utiliza el «molino

de rodillos tándem» que consiste en una serie de bastidores de rodillos los que

pueden llegar a los 8 ó 10 pares de rodillos y en cada uno se realiza una

reducción del material. El mayor problema es el de la sincronización de las

velocidades debido a que esta aumenta en cada una de las fases. Los molinos

tandem se usan con frecuencia en operaciones con colada continua. Presentan

algunas ventajas cuando se utilizan en la colada continua, como la eliminación de

las fosas de recalentado y que necesitan menos espacio.

Rodillos

Los materiales utilizados para la fabricación de rodillos deben ser resistentes

mecánicamente y resistentes al desgaste, normalmente se utilizan fundiciones

de hierro, acero fundido y e acero forjado, para rodillos de pequeños

diámetros se utilizan carburos de tungsteno. Los rodillos de acero forjado

tienen más resistencia, tenacidad y rigidez que los rodillos de hierro fundido

aunque estas ventajas se ven reflejadas en el coste ya que son más caros.

Los rodillos que se utilizan en la laminación en frío son rectificados hasta

alcanzar un acabado fino., para aplicaciones especiales los rodillos además se

pulen. Estos rodillos no deben ser utilizados en la laminación en caliente, ya que

pueden llegar a agrietarse por ciclado térmico y astillarse.