laminación
riores al 4% por su tendencia a endurecer y fragilizar al material
a partir de la presencia de fases ordenadas[6-9], que se indican
en el diagrama de equlibrio de Fe–Si[9-12], Fig. 1.
Tabla I. Composición química (% en peso) de los aceros.
Nominal
C
Si
Mn
P
S
Al
N
0.5 %
0.005
0.48
0.066
1.0 %
0.008
1.00
0.036
0.005
<0.001
0.002
0.0051
0.007
<0.001
0.002
0.0183
1.5 %
0.003
1.52
0.042
0.005
<0.002
0.002
0.0022
2.0%
0.006
2.03
0.037
0.001
0.005
0.003
<0.001
2.5 %
0.006
2.55
0.036
0.002
0.005
0.003
<0.001
3.0 %
0.006
2.99
0.036
0.002
0.005
0.003
<0.001
Figura. 1. Sección del diagrama de fases Fe-Si [9-12].
Procedimiento experimental
Se prepararon y colaron seis aceros experimentales al silicio
con contenidos nominales en este último elemento de 0.5,
1, 1.5, 2, 2.5 y 3%. La composición química de los aceros
se muestra, en porcentaje en peso, en la Tabla I. Los lingotes
producidos se cortaron en placas de 30 mm de espesor para
su laminación en una estación experimental de laminación en
caliente de configuración dúo instrumentada para la captura automática de datos. La temperatura de la pieza se registra por un
par de pirómetros instalados a la entrada y salida de la estación.
El material se calentó a 1150°C por una hora en un horno de
resistencia antes de ser deformado en caliente en dos series
de ciclos. El primero, denominado Primera Serie, consistió en
dos reducciones en espesor del 30% para alcanzar un espesor
final cercano a los 15 mm. Las tiras obtenidas se prepararon
y recalentaron por una hora a 1150°C para un segundo ciclo
de reducción, denominado Segunda Serie, consistente en tres
pases con reducciones del 60, 50 y 40% respectivamente. El
espesor final de estas cintas fue de 2 mm. El enfriamiento del
material en ambas series fue al aire.
Se cortaron trozos de las diversas piezas provenientes del centro y orillas para su análisis metalográfico. El tamaño de grano
se midió de acuerdo a la técnica de intercepción lineal[13] en
muestras preparadas para su examen por microscopía óptica.
Los datos arrojados por el sistema de captura de la estación se
procesaron para determinar las temperaturas y los esfuerzos
promedio de laminación, estos últimos a partir de la suposición
que el proceso se lleva a cabo en condiciones adhesivas[14]. En
la Fig. 2 se muestra un ejemplo de la información recopilada
durante la reducción de una pieza de acero con 0.5% de silicio
de la Segunda Serie.
Figura. 2. Fuerzas y temperaturas registradas al reducir un acero
al 0.5% de Si de la Segunda Serie de ensayos de laminación.
Figura 3. Micrografías de los aceros de la Primera Serie con 0.5
(a), 1.0 (b), 1.0 (b), 1.5(c), 2.0
(d), 2.5 (e) y 3.0% Si (f).
Figura 4. Micrografías de los aceros de la Segunda Serie con 0.5
(a), 1.0 (b), 1.5(c), (d), 2.0 (d),
2.5 (e) y 3.0% Si (f).
Figura 5.
Tamaño de
grano en los
aceros de
la Primera
y Segunda
Series en
función del
contenido
de silicio.
31 HIERROy ACERO/AIST MÉXICO