Especificación para calentar lingotes de acero utilizados en forja

Las piezas forjadas libres de gran tamaño y las piezas forjadas de acero de alta aleación se fabrican principalmente con lingotes de acero, que pueden dividirse en lingotes grandes y pequeños según sus especificaciones. Generalmente, los lingotes grandes tienen una masa superior a 2 t y un diámetro superior a 500 mm y un diámetro superior a 550 mm. Los lingotes pequeños se denominan lingotes grandes.

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El forjado de lingotes en prensa utilizado antes de la carga se divide en lingotes fríos (generalmente a temperatura ambiente) y lingotes calientes (generalmente a temperatura superior a la ambiente) durante el calentamiento. Los lingotes fríos a temperaturas inferiores a 500 °C presentan un menor plástico y se forman durante la cristalización. La tensión residual y la dirección de la tensión térmica provocan diversos defectos en el tejido que pueden causar concentración de tensiones. Si la especificación de calentamiento no cumple con las especificaciones, es fácil que se produzcan grietas. Por lo tanto, en la etapa de baja temperatura del calentamiento de lingotes en frío, se deben limitar la temperatura de carga y la velocidad de calentamiento.
El calentamiento de lingotes grandes con especificaciones de calentamiento múltiple para forja, debido a su gran sección, presenta una gran tensión de tracción en el centro, sumada a su baja resistencia y baja plasticidad. Por lo tanto, la tensión de temperatura de forja facilita la formación de grietas durante el calentamiento. Por lo tanto, la temperatura del horno no debe ser demasiado alta y la velocidad de calentamiento debe ser lenta. Por ejemplo, para acero estructural al carbono y acero estructural aleado, la temperatura del horno generalmente oscila entre 350 °C y 850 °C, ya que el tamaño del lingote es pequeño, la temperatura del horno es alta y el aislamiento es adecuado. Para aceros aleados, como el acero de alta velocidad y el acero con alto contenido de cromo, que son propensos a agrietarse durante el calentamiento, la temperatura del horno debe controlarse entre 400 °C y 650 °C. Cuando la temperatura es superior a 850 °C, el lingote puede calentarse a mayor velocidad, pero no demasiado rápido, para evitar la formación de grietas dentro y fuera de la pieza debido a una diferencia de temperatura demasiado grande. Por ejemplo, las piezas forjadas de acero estructural al carbono y de acero estructural de aleación permiten diferencias de temperatura entre 50 ℃ y 100 ℃.
Al calentar lingotes de acero pequeños, debido a su pequeño tamaño de sección, la tensión residual y la tensión térmica causadas por el calentamiento son bajas, lo que permite un calentamiento más rápido. Por lo tanto, para lingotes de acero al carbono para cables y de baja aleación, se utiliza una sección de calentamiento rápido en la forja. Para lingotes pequeños de acero de alta aleación, debido a su baja conductividad térmica a baja temperatura y al calentamiento en frío de lingotes grandes, también se utilizan especificaciones de calentamiento multietapa. Las piezas de forja se pueden instalar en hornos de 700 °C a 1000 °C.
Para acortar el tiempo de calentamiento y ahorrar combustible, los lingotes grandes, tras el decapado, se envían directamente al horno de forja. Este tipo de lingote de acero se denomina lingote caliente. Durante la carga, la temperatura superficial del lingote caliente es de 550 ℃ a 650 ℃. Gracias a su buen estado plástico, la tensión térmica es baja, lo que permite mejorar la temperatura del horno. Dependiendo del tamaño del lingote y del material, el horno suele alcanzar entre 800 ℃ y 1000 ℃. La temperatura del horno de lingotes pequeños es ilimitada y, tras la carga, alcanza una de las velocidades de calentamiento más altas.

 


Hora de publicación: 14 de abril de 2022

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