O aço é fornecido em vários graus, formas, requisitos e acabamentos. Cada tipo de aço tem seu próprio conjunto de características. Aço laminado a quente versus aço laminado a frio é outra palavra importante que vemos regularmente, semelhante às distinções entre Aço inoxidável 304 e 316.
Os aços inoxidáveis são muito populares em automóveis, eletrodomésticos, componentes de aeronaves, componentes eletrônicos e outras aplicações. A comparação entre o aço laminado a quente e o aço laminado a frio é possível por meio da compreensão das diferentes formas de aço.
Alterar a composição química do aço não é suficiente para otimizar suas propriedades para cada aplicação.
A laminação é uma técnica de formação de metal que utiliza uma sucessão de rolos para alterar a forma dos materiais, aumentar a uniformidade e melhorar as qualidades mecânicas. O aço laminado a quente e o aço laminado a frio são dois tipos de aço laminado.
Esses aços têm propriedades exclusivas que os tornam úteis para várias aplicações. É fundamental entender as diferenças entre as duas formas de aço laminado e como elas afetam o desempenho ao selecionar uma delas para um projeto.
O que é aço laminado a quente?
Geralmente nos referimos ao aço submetido a um alto nível de tratamento térmico como aço laminado a quente. Ou seja, a fabricação ocorre em temperaturas muito altas. Metais grandes e retangulares, comumente conhecidos como tarugos, são o ponto de partida para os fabricantes. O estágio atual aquece os tarugos antes que a máquina os envie para processamento.
O processo pressiona o aço fundido a 926° Celsius ou 1700 graus Fahrenheit durante o processo de laminação a quente. O ideal é que o aço se recristalize entre 750 e 1.300 graus Fahrenheit, o que permite uma moldagem e remodelagem mais simples. O aço pode esfriar depois que a máquina o enrola na forma correta no laminador.
Quando o aço laminado a quente esfria, ele encolhe um pouco. Como resultado disso, os fabricantes têm menos controle sobre a forma final.
Peças automotivas, como aros e estruturas de rodas, equipamentos agrícolas, equipamentos ferroviários, como trilhos e componentes de trens, e materiais de construção são exemplos de aplicações de aço laminado a quente que não precisam de tolerâncias rigorosas.
Por que você deve usar aço laminado a quente?
Porque o aço laminado a quente tem as seguintes vantagens para suas necessidades:
- Baixo custo: O aço laminado a quente requer muito menos processamento do que o aço laminado a frio, o que o torna menos caro.
- As tensões internas são mínimas ou inexistentes, pois o aço laminado a quente esfria à temperatura ambiente, normalizando-o. Ele tem pouca ou nenhuma tensão interna devido a operações de endurecimento ou têmpera.
- Como a máquina realiza o processo de laminação a quente em temperaturas muito altas, o aço resultante é mais simples de moldar e formar. UB, UC, RHS, SHS, planos e outras formas de aço laminado a quente são as mais populares.
- É perfeito para situações em que a tolerância não é um grande problema.
O que é aço laminado a frio?
Essencialmente, o aço laminado a frio refere-se ao aço laminado a quente que passa por um processamento adicional. Conforme indicado anteriormente, a laminação abrange o espectro de procedimentos envolvidos na produção do aço, incluindo torneamento, esmerilhamento e polimento.
As etapas restantes transformam o aço laminado a quente existente em um produto mais refinado. A expressão laminado a frio geralmente se refere a aços que passaram por compressão.
Enquanto o aço laminado a quente envolve apenas o aquecimento em altas temperaturas e o resfriamento, o aço laminado a frio inclui um procedimento adicional. A produção primeiro resfria o aço nas usinas de redução a frio e, em seguida, relança-o à temperatura ambiente por meio de laminação a frio ou prensagem. Esse procedimento ajuda a obter a forma e as dimensões necessárias.
As melhores aplicações para o aço laminado a frio precisam de melhor polimento da superfície do metal e tolerâncias mais rígidas. Alguns dos usos comuns incluem peças de aeronaves, componentes mecânicos, eletrodomésticos, hastes, barras, tiras, chapas e construções de móveis de metal.
Por que você deve usar aço laminado a frio?
As vantagens que você pode obter com o uso de aço laminado a frio são
- Melhores propriedades de superfície: Os componentes de aço laminado a frio geralmente têm superfícies lisas e brilhantes, sem incrustações ou corrosão. Assim, eles são úteis quando a estética é a chave.
- Mais força: são geralmente mais robustos e rígidos do que o aço laminado a quente. Isso torna o aço laminado a frio ideal para aplicações de alta tensão.
- Maior precisão: O aço laminado a frio não encolhe durante a conformação. Isso permite a criação de peças mais exatas com geometrias consistentes e precisas.
- Ele oferece uma grande variedade de tratamentos de superfície.
Principais diferenças: Aço inoxidável laminado a quente versus aço inoxidável laminado a frio
A diferença fundamental entre essas duas formas de aço é um procedimento. Como você deve entender, "laminação a quente" refere-se ao processamento feito com calor. A "laminação a frio" refere-se a procedimentos realizados em temperatura ambiente ou próxima a ela.
Embora essas abordagens afetem o desempenho geral e a aplicação, elas não devem ser confundidas com os padrões e as classes oficiais de aço, que têm a ver com composições metalúrgicas e classificações de desempenho.
Os aços de diferentes especificações e graus podem ser laminados a frio ou a quente, incluindo o carbono primário e outros aços-liga.
Depois de revisar o método de conformação e as várias qualidades, você realmente tem uma noção da diferença entre o aço laminado a quente e o aço laminado a frio. A tabela a seguir representa as variações em suas características mecânicas:
Propriedades | Laminados a quente | Laminados a frio |
Resistência à tração | 67.000 psi | 85.000 psi |
Resistência ao rendimento | 45.000 psi | 70.000 psi |
Alongamento em 2″ | 36 | 28 |
Redução de área | 58 | 55 |
Dureza Brinell | 137 | 167 |
Além das qualidades mecânicas, a diferença fundamental entre o aço laminado a quente e o aço laminado a frio é a temperatura de produção. Enquanto a laminação do aço laminado a quente ocorre acima da temperatura de recristalização, o aço laminado a frio é tratado em uma temperatura média.
Propriedades físicas
As propriedades físicas do aço também dependem de seu grau ou dos processos de fabricação. Veja a seguir as propriedades físicas comuns de aço laminado a quente e laminado a frio:
Propriedades | Aço laminado a quente | Aço laminado a frio |
Superfície | Superfície em escala: Resfriamento de alta temperaturas deixam vestígios no aço, a superfície para fazer Parece escamoso. Superfície não oleosa | Superfície lisa: Superfícies lisas geralmente têm um toque oleoso. Superfície oleosa |
Cantos e bordas | Arredondado | Muito afiado |
Aparência e qualidade da superfície
As bordas e superfícies do aço laminado a quente são geralmente ásperas. O resfriamento de temperaturas intensas deixa a superfície do aço com uma aparência escamosa. Portanto, essas superfícies podem precisar de descarbonetação ou outros tratamentos de superfície para preparar o aço para operações futuras.
Por outro lado, o aço laminado a frio tem uma superfície lisa e brilhante, pois o processamento não requer o emprego de altas temperaturas. Portanto, o aço laminado a frio é adequado para operações industriais sem nenhum tratamento de superfície.
Como a laminação a frio ocorre abaixo das temperaturas de recristalização das fontes primárias, os grãos não são suscetíveis à recristalização, o que resulta em um polimento de superfície superior ao da laminação a quente.
Dureza do material
A resistência e a dureza do material também foram discutidas anteriormente. A técnica de criação de aço laminado a frio produz uma microestrutura homogênea. Esse método ajuda a fabricar metal com maior resistência e dureza. No entanto, ele não é excessivamente firme, o que o torna facilmente dobrável.
Por outro lado, a técnica de laminação a quente requer muito calor e resfriamento rápido, impedindo que a tensão recupere seus grânulos. Assim, o metal produzido tem resistência e dureza significativamente maiores do que o aço laminado a frio.
Estresse interno
A resistência e a dureza do aço impõem consideravelmente pressões internas no material. Portanto, o aço laminado a frio com melhor estabilidade e dureza tem tensões internas mais substanciais do que o aço laminado a quente. É fundamental liberar essas tensões antes de processar o material para evitar o empenamento do produto final.
A resistência e a dureza aprimoradas do processo de laminação a frio são tensões internas mais substanciais. Seria melhor liberar essas tensões antes de tratar o material; caso contrário, o componente ou produto acabado pode sofrer deformação.
Ponto de recristalização
Um dos aspectos essenciais do aço laminado a quente versus aço laminado a frio é o ponto de recristalização. A laminação a frio ocorre quando a substância metálica pode criar "novos grãos". A laminação e a torção do metal podem obliterar os grãos anteriores. O trabalho a frio no aço pode prejudicar sua resistência.
Portanto, os produtores acrescentam uma fase final de recozimento. Essa técnica requer o aquecimento do aço a 1.333 - 1.400 graus Fahrenheit (um pouco acima do ponto de recristalização do aço).
O resfriamento do aço ocorre muito lentamente, sem levá-lo à temperatura ambiente muito rapidamente. Com essa técnica, o metal pode estabelecer uma microestrutura homogênea para redefinir seus grãos.
Especificamente, a fabricação de aço laminado a quente ocorre a mais de 1700 graus Fahrenheit, que é maior do que a temperatura de recristalização do aço. Essa condição é vital para facilitar a conformação e o formato do metal.
Distorções
O aço laminado a quente apresenta pequenas distorções (por exemplo, dobra de chapas metálicas), pois o processo de resfriamento cria formas e formatos trapezoidais. O aço laminado a frio apresenta ângulos perfeitamente quadrados com cantos e bordas bem definidos. Os tubos fabricados também têm grande consistência concêntrica e retidão superior.
Diferenças de custo
O aço laminado a quente é geralmente mais barato do que o aço laminado a frio. A justificativa para esse fato não é absurda. A fabricação desse tipo de aço não implica nenhum atraso ou processamento posterior.
Não é necessário reaquecer e reformar, como na laminação a frio. O acabamento a frio frequentemente compreende procedimentos adicionais, incluindo trefilação a frio, torneamento, esmerilhamento e polimento. As etapas extras de fabricação tornam o aço laminado a frio mais caro do que o aço laminado a quente.
Por que o aço laminado a frio é preferível ao aço laminado a quente?
As estatísticas revelam que o aço laminado a frio é cerca de 20% mais forte do que seu primo laminado a quente. O aço é comprimido durante o processo de laminação a frio para obter uma densidade mais baixa, porém com maior resistência à tração. O resultado é um metal mais robusto e mais adequado para aplicações de alta tensão do que o aço laminado a quente.
Por outro lado, o aço laminado a frio também é mais maleável do que o aço laminado a quente. Em outras palavras, ele pode se dobrar sob tensão mais severa sem quebrar. Como o aço laminado a frio é mais maleável do que o aço laminado a quente, os produtores podem lidar com ele mais prontamente, alterando a forma do metal para atender às suas demandas.
Você deve prever que o aço laminado a quente custará mais barato do que o aço laminado a frio. Como o aço laminado a frio precisa de um estágio diferente em seu processo de fabricação, as empresas precisam empregar mais recursos para criá-lo. Portanto, as empresas geralmente cobram mais pelo aço laminado a frio do que pelo aço laminado a quente. Portanto, as empresas geralmente cobram mais pelo aço laminado a frio do que pelo aço laminado a quente.
Aço inoxidável laminado a quente versus aço inoxidável laminado a frio: Qual é o melhor para sua aplicação?
O aço laminado a frio parece ser mais caro do que o aço laminado a quente devido às operações adicionais necessárias e à maior resistência.
Em geral, o aço laminado a frio será mais forte do que o aço laminado a quente. O aço laminado a frio tem grãos, enquanto o aço laminado a quente não tem. Isso é significativo porque o aço laminado a frio é mais eficaz quando usado com o grão e é muito mais fraco quando usado contra ele. Como o aço laminado a quente não tem grãos, sua resistência não é afetada por sua orientação.
Outro fator a ser considerado ao decidir se o metal será laminado a quente ou a frio é o método de construção que você pretende usar para fixar o metal e a função que ele desempenhará em seu projeto.
O aço laminado a frio deve ser evitado se você quiser usar ainda mais os recursos do seu projeto. Se você não tomar cuidado, cortá-lo na direção errada poderá causar empenamento ou comprometer a integridade estrutural do metal.
Ele é diferente do metal laminado a quente, que não se distorce quando usinado devido à ausência de grãos. Ambos os aços laminados (laminados a quente vs. laminados a frio) soldarão muito bem se você planeja soldá-los, mas é preciso ter em mente que, após a soldagem, o metal laminado a frio terá a aparência de algumas das outras características de um metal laminado a quente.
O aço laminado a frio terá um acabamento geral melhor do que o aço laminado a quente. Entretanto, algumas pessoas gostam da "aparência" do metal laminado a quente. Para fins de design de aço, eles o colocam no exterior.
Conclusão
O aço laminado a quente e o aço laminado a frio são semelhantes, pois ambos implicam um procedimento de fabricação no qual o aço é submetido a altas temperaturas e, em seguida, prensado. No entanto, somente o aço laminado a frio recebe uma prensagem adicional em temperatura ambiente. Trata-se de uma etapa modesta em comparação com o processo geral de fabricação do aço, mas que aumenta a resistência e a flexibilidade do metal.
No entanto, este artigo compara diretamente o aço laminado a quente com o aço laminado a frio, mostrando as principais diferenças. Cada tipo de aço é mais adequado para fins específicos do que outros. Portanto, é fundamental reconhecer suas qualidades, vantagens e desvantagens.
Além disso, este artigo também permitirá que os projetistas e contratantes de projetos garantam a execução eficiente e eficaz dos projetos. Fique sempre com metalpie, e sempre tentamos fornecer as informações mais recentes para sua consulta.