Hierro y Acero Edicion 35 | Page 30

procesos y usos de acero El objetivo general del presente trabajo consiste en presentar el diseño, fabricación y puesta en marcha de un equipo capaz de simular el proceso de recocido continuo en probetas de chapa similar a la empleada en fábrica. El simulador es capaz de imponer una amplia gama de tasas de calentamiento y enfriamiento, así como de temperaturas y tiempos involucrados en las diversas etapas del proceso. Diseño Se diseñó un equipo para recocer chapas de aceros de un espesor de 0.15 a 1.2 mm, anchos de 20 a 43 mm y largo de 230 mm, aunque también el equipo es capaz de recocer probetas de 50 mm de ancho y 440 mm de largo. Esto se logra mediante el calentamiento de la probeta por efecto Joule, es decir, calentamiento por paso de corriente, según la relación P = I2 R, en que P corresponde a la potencia disipada por una corriente I (corriente alterna) a su paso por una resistencia R. Así, la tasa de calentamiento puede alcanzar hasta los 100ºC/s; la temperatura de calentamiento es del orden de los 700ºC, aunque puede llegar hasta 1000ºC. La velocidad de enfriamiento depende del medio refrigerante utilizado; en convección natural es de 30ºC/s; en convección forzada con argón es de 50 a 60ºC/s; en convección forzada con agua es de aproximadamente 1000ºC/s [2-3]. Fig. 1. Esquema del sistema de simulación de recocido continuo. El equipo de simulación de recocido continuo, se muestra esquemáticamente en la Figura 1, donde se aprecian las cotas más relevantes. Todas las piezas son de acero inoxidable y la base es de aluminio. En color oscuro está representado el teflón que servirá de aislante de la corriente. En la Figura 2, se aprecia una fotografía del sistema construido al calentar una probeta a 700ºC. 32 HIERRO yACERO/AIST MÉXICO Fig. 2. Imagen del sistema construido con una probeta calentada a 700°C. El equipo tiene un control automático, de acuerdo al esquema mostrado en la Figura 3 que utiliza un transformador de 5 kVA, con un voltaje en el secundario de 5 V. Se escogió un transformador de esa potencia para poder utilizarlo a futuro con probetas más grandes, que ofrezcan una mayor resistencia o para calentar a temperaturas cercanas a los 1200ºC. En la probeta están conectados los dispositivos de medición de temperatura, que pueden ser uno, dos o tres termopares tipo K (crómel-alúmel), válidos en el intervalo de 0 a 1250ºC. La señal recogida por el termopar de control, se amplifica y se ingresa al computador, donde es procesada por un programa de control que compara esta señal con la de referencia previamente seleccionada (cic