El acero se presenta en varios grados, formas, requisitos y acabados. Cada grado de acero tiene sus propias características. Acero laminado en caliente frente a acero laminado en frío es otra palabra importante que vemos con regularidad, similar a las distinciones entre Acero inoxidable 304 y 316.
Los aceros inoxidables son muy populares en automóviles, electrodomésticos, componentes aeronáuticos, componentes electrónicos y otras aplicaciones. La comparación entre el acero laminado en caliente y el laminado en frío es posible gracias a la comprensión de las diferentes formas del acero.
Cambiar la composición química del acero no basta para optimizar sus propiedades para cada aplicación.
El laminado es una técnica de conformado de metales que utiliza una sucesión de rodillos para cambiar la forma de los materiales, aumentar la uniformidad y mejorar las cualidades mecánicas. El acero laminado en caliente y el acero laminado en frío son dos tipos de acero laminado.
Estos aceros tienen propiedades únicas que los hacen útiles para diversas aplicaciones. A la hora de seleccionar uno para un proyecto, es fundamental conocer las diferencias entre las dos formas de acero laminado y cómo afectan a su rendimiento.
¿Qué es el acero laminado en caliente?
A menudo nos referimos al acero sometido a un alto nivel de tratamiento térmico como acero laminado en caliente. Es decir, la fabricación tiene lugar a temperaturas muy elevadas. Los metales grandes y rectangulares, conocidos comúnmente como palanquillas, son el punto de partida para los fabricantes. La fase actual calienta los tochos antes de que la máquina los envíe a procesar.
El proceso presiona el acero fundido a 926° Celsius o 1700 grados Fahrenheit durante el proceso de laminado en caliente. Lo ideal es que el acero recristalice entre 750 y 1.300 grados Fahrenheit, lo que permite un conformado y una remodelación más sencillos. Es posible que se enfríe una vez que la máquina haya laminado el acero en la forma correcta en el laminador.
Al enfriarse, el acero laminado en caliente se contrae un poco. Como consecuencia, los fabricantes tienen menos control sobre la forma final.
Piezas de automóviles, como llantas y bastidores, equipos agrícolas, equipos ferroviarios, como raíles y componentes de trenes, y materiales de construcción son ejemplos de aplicaciones del acero laminado en caliente que no necesitan tolerancias estrictas.
¿Por qué utilizar acero laminado en caliente?
Porque el acero laminado en caliente tiene las siguientes ventajas para sus necesidades:
- Bajo coste: El acero laminado en caliente requiere mucho menos procesamiento que el laminado en frío, por lo que es menos costoso.
- Las tensiones internas son mínimas o inexistentes, ya que el acero laminado en caliente se enfría a temperatura ambiente, normalizándose. Las tensiones internas debidas a las operaciones de temple o enfriamiento son mínimas o inexistentes.
- Como la máquina realiza el proceso de laminado en caliente a temperaturas muy elevadas, el acero resultante es más sencillo de moldear y dar forma. UB, UC, RHS, SHS, planos y otras formas de acero laminado en caliente son las más populares.
- Es perfecto para situaciones en las que la tolerancia no es un gran problema.
¿Qué es el acero laminado en frío?
Esencialmente, el acero laminado en frío se refiere al acero laminado en caliente que se somete a un procesamiento adicional. Como se ha indicado anteriormente, el laminado abarca todo el espectro de procedimientos que intervienen en la producción del acero, incluidos el torneado, el rectificado y el pulido.
Las etapas restantes transforman el acero laminado en caliente existente en un producto más refinado. La expresión "laminado en frío" suele referirse a los aceros sometidos a compresión.
Mientras que el acero laminado en caliente consiste simplemente en calentarlo a altas temperaturas y luego enfriarlo, el acero laminado en frío incluye un procedimiento adicional. En primer lugar, el acero se enfría en los laminadores en frío y, a continuación, se vuelve a laminar a temperatura ambiente mediante laminado en frío o plegado en prensa. Este procedimiento ayuda a obtener la forma y las dimensiones requeridas.
Las mejores aplicaciones para el acero laminado en frío requieren un mejor pulido de la superficie metálica y tolerancias más estrictas. Algunos de los usos más comunes son piezas de aviones, componentes mecánicos, electrodomésticos, varillas, barras, tiras, chapas y construcciones metálicas de muebles.
¿Por qué utilizar acero laminado en frío?
Las ventajas que puede obtener empleando acero laminado en frío son:
- Mejores propiedades superficiales: Los componentes de acero laminado en frío suelen tener superficies lisas y lustrosas vacías de cascarilla o corrosión. Así, resultan útiles cuando la estética es la clave.
- Más fuerza: suelen ser más robustos y rígidos que los aceros laminados en caliente. Esto hace que el acero laminado en frío sea ideal para aplicaciones sometidas a grandes esfuerzos.
- Mayor precisión: El acero laminado en frío no se contrae al conformarse. Permite crear piezas más exactas con geometrías consistentes y precisas.
- Ofrece una gran variedad de tratamientos superficiales.
Diferencias clave: Acero inoxidable laminado en caliente frente a acero inoxidable laminado en frío
La diferencia fundamental entre estas dos formas de acero es un procedimiento. Como comprenderá, el "laminado en caliente" se refiere al procedimiento realizado con calor. "Laminación en frío" se refiere a los procedimientos realizados a temperatura ambiente o cerca de ella.
Aunque estos enfoques influyen en el rendimiento general y la aplicación, no deben confundirse con las normas oficiales y las clases de acero, que tienen que ver con las composiciones metalúrgicas y las calificaciones de rendimiento.
Los aceros de diferentes especificaciones y calidades pueden laminarse en frío o en caliente, incluidos los aceros al carbono primarios y otros aceros aleados.
Después de repasar su método de conformación y sus diversas calidades, tendrá efectivamente una noción de la diferencia entre el acero laminado en caliente y el laminado en frío. La siguiente tabla representa las variaciones en sus características mecánicas:
| Propiedades | Laminado en caliente | Laminado en frío |
| Resistencia a la tracción | 67.000 psi | 85.000 psi |
| Límite elástico | 45.000 psi | 70, 000 psi |
| Elongación en 2″. | 36 | 28 |
| Reducción de la superficie | 58 | 55 |
| Dureza Brinell | 137 | 167 |
Aparte de las cualidades mecánicas, la diferencia fundamental entre el acero laminado en caliente y el laminado en frío es su temperatura de producción. Mientras que la laminación del acero laminado en caliente se produce por encima de la temperatura de recristalización, el acero laminado en frío se trata a una temperatura media.
Propiedades físicas
Las propiedades físicas del acero también dependen de su grado o de los procesos de fabricación. A continuación se indican las propiedades físicas más comunes del laminado en caliente frente al laminado en frío:
| Propiedades | Acero laminado en caliente | Acero laminado en frío |
| Superficie | Superficie escalada: Refrigeración por alta las temperaturas dejan restos en el acero, la superficie para hacer Parece escamoso. Superficie no aceitosa | Superficie lisa: Superficies lisas suelen tener un tacto aceitoso. Superficie aceitosa |
| Esquinas y bordes | Redondeado | Muy afilado |
Aspecto y calidad de la superficie
Los bordes y las superficies del acero laminado en caliente suelen ser ásperos. El enfriamiento a temperaturas intensas deja la superficie del acero con un aspecto escamoso. Por ello, estas superficies pueden necesitar descarburación u otros tratamientos superficiales para preparar el acero para futuras operaciones.
Por otro lado, el acero laminado en frío tiene una superficie lisa y brillante, ya que el procesado no requiere emplear altas temperaturas. Así pues, el acero laminado en frío es apropiado para operaciones industriales sin tratamientos superficiales.
Como el laminado en frío se produce por debajo de las temperaturas de recristalización de las fuentes primarias, los granos no son susceptibles de recristalización, lo que da como resultado un pulido superficial superior al del laminado en caliente.
Dureza del material
La resistencia y la dureza del material también han recibido asistencia anteriormente. La técnica de creación de acero laminado en frío produce una microestructura homogénea. Este método ayuda a fabricar metal con mayor resistencia y tenacidad. Sin embargo, no es excesivamente firme, por lo que se puede doblar fácilmente.
En cambio, la técnica de laminado en caliente requiere un calor tremendo y un enfriamiento rápido, lo que impide que la tensión recupere sus gránulos. Así, el metal producido tiene una resistencia y una dureza significativamente mayores que el acero laminado en frío.
Tensión interna
La resistencia y la dureza del acero imponen considerablemente presiones internas al material. Por lo tanto, el acero laminado en frío con mayor estabilidad y dureza tiene tensiones internas más importantes que el acero laminado en caliente. Es vital liberar dichas tensiones antes de procesar el material para evitar el alabeo del producto final.
La mayor resistencia y dureza del proceso de laminado en frío son tensiones internas más importantes. Lo mejor sería liberar estas tensiones antes de tratar el material; de lo contrario, el componente o producto acabado podría sufrir alabeos.
Punto de recristalización
Uno de los aspectos esenciales del acero laminado en caliente frente al laminado en frío es el punto de recristalización. El laminado en frío se produce cuando la sustancia metálica puede crear "nuevos granos". El laminado y la torsión del metal pueden borrar los granos anteriores. El trabajo en frío del acero puede mermar su resistencia.
Por ello, los fabricantes añaden una fase final de recocido. Esta técnica requiere calentar el acero a 1.333 - 1.400 grados Fahrenheit (justo por encima del punto de recristalización del acero).
El enfriamiento del acero se produce muy lentamente, sin llevarlo a temperatura ambiente con demasiada rapidez. Con esta técnica, el metal puede establecer una microestructura homogénea para restablecer sus granos.
En concreto, la fabricación de acero laminado en caliente se produce a más de 1.700 grados Fahrenheit, es decir, a una temperatura superior a la de recristalización del acero. Esta condición es vital para facilitar la conformación y la forma del metal.
Distorsiones
El acero laminado en caliente presenta ligeras distorsiones (por ejemplo, en el doblado de chapas), ya que el proceso de enfriamiento crea formas trapezoidales. El acero laminado en frío presenta ángulos impecablemente escuadrados con esquinas y bordes bien definidos. Los tubos fabricados también tienen una gran consistencia concéntrica y una rectitud superior.
Diferencias de costes
El acero laminado en caliente suele ser menos costoso que el laminado en frío. La razón de ello no es descabellada. La fabricación de este tipo de acero no conlleva ningún retraso ni transformación posterior.
No es necesario recalentar y reformar, como con el laminado en frío. El acabado en frío suele incluir procedimientos adicionales, como el estirado en frío, el torneado, el rectificado y el pulido. Los pasos de fabricación adicionales hacen que el acero laminado en frío sea más costoso que el laminado en caliente.
¿Por qué es preferible el acero laminado en frío al laminado en caliente?
Las estadísticas revelan que el acero laminado en frío es alrededor de un 20% más resistente que su primo laminado en caliente. El acero se comprime durante el proceso de laminado en frío para obtener una menor densidad pero una mayor resistencia a la tracción. El resultado es un metal más robusto y más adecuado para aplicaciones sometidas a grandes esfuerzos que el acero laminado en caliente.
Por otro lado, el acero laminado en frío también es más maleable que el laminado en caliente. En otras palabras, puede doblarse bajo tensiones más fuertes sin romperse. Como el acero laminado en frío es más maleable que el laminado en caliente, los fabricantes pueden manipularlo con mayor facilidad, modificando la forma del metal para adaptarla a sus necesidades.
Hay que prever que el acero laminado en caliente cueste menos que el laminado en frío. Dado que el acero laminado en frío requiere una fase diferente en su proceso de fabricación, las empresas deben emplear más recursos para crearlo. Por ello, las empresas suelen cobrar más por el acero laminado en frío que por el laminado en caliente.
Acero inoxidable laminado en caliente frente a laminado en frío: ¿Cuál es mejor para su aplicación?
El acero laminado en frío parece más caro que el laminado en caliente debido a las operaciones adicionales que requiere y a su mayor resistencia.
En general, el acero laminado en frío será más resistente que el laminado en caliente. El acero laminado en frío tiene grano, mientras que el laminado en caliente no. Esto es importante porque el acero laminado en frío es más eficaz cuando se utiliza con el grano y es mucho más débil cuando se utiliza contra él. Como el acero laminado en caliente no tiene grano, su resistencia no se ve afectada por su orientación.
Otro factor que hay que tener en cuenta a la hora de decidir si utilizar metal laminado en caliente o en frío es qué métodos de construcción pretende fijar el metal y qué función desempeñará en su proyecto.
El acero laminado en frío debe evitarse si quieres fresar más los recursos de tu proyecto. Si no se tiene cuidado, cortarlo en la dirección equivocada puede provocar deformaciones o comprometer la integridad estructural del metal.
Se diferencia del metal laminado en caliente, que no se deforma al mecanizarlo debido a la falta de grano. Ambos aceros laminados (laminado en caliente frente a laminado en frío) se soldarán sin problemas si tiene previsto soldarlos, pero debe tener en cuenta que, tras la soldadura, el metal laminado en frío adoptará el aspecto de algunas de las demás características de un metal laminado en caliente.
La cascarilla de laminación se acumula cuando se calienta el acero, por lo que el acero laminado en frío tendrá un mejor acabado general que el laminado en caliente. Sin embargo, a algunas personas les gusta el "aspecto" del metal laminado en caliente. A efectos de diseño del acero, lo ponen en el exterior.
Conclusión
El acero laminado en caliente y el laminado en frío se parecen en que ambos implican un procedimiento de fabricación en el que el acero se somete a altas temperaturas y posteriormente se prensa. Sin embargo, sólo el acero laminado en frío recibe un prensado adicional a temperatura ambiente. Es un paso modesto en comparación con el proceso general de fabricación del acero, pero aumenta la resistencia y flexibilidad del metal.
Sin embargo, este artículo compara directamente el acero laminado en caliente con el laminado en frío, mostrando las principales diferencias. Cada tipo de acero es más adecuado para unos fines concretos que para otros. Por eso es fundamental conocer sus cualidades, ventajas e inconvenientes.
Además, este artículo también permitirá a los diseñadores y contratistas de proyectos garantizar una ejecución eficiente y eficaz de los mismos. Permanezca siempre con metalpie, y siempre tratamos de proporcionar la información más reciente para su consulta.
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