La batalla oculta de la nivelación del acero: controlar la tensión residual más allá de la planitud de la superficie

P: Si las planchas de acero pasan la inspección de planitud en la planta de nivelación pero se deforman después del corte, ¿es siempre la tensión residual la culpable?​

​A:¡No necesariamente! La causa principal suele ser la tensión térmica provocada por una expansión irregular durante el corte en caliente (temperaturas localizadas superiores a 1200 °C). Método de verificación rápida: gire la misma placa 90° antes de cortarla. Si los patrones de deformación cambian, predomina la tensión térmica; la deformación simétrica (p. ej., la flexión hacia la izquierda combinada con la flexión hacia la derecha) indica una tensión residual.

​P: ¿Cómo se debe asignar la responsabilidad cuando se produce una deformación posterior al corte a pesar de que la planitud entregada es aceptable?​

​A:La rendición de cuentas requiere una colaboración tripartita:

1. ​Acerías (primarias): El enfriamiento no uniforme durante el procesamiento controlado termomecánico (TMCP) crea gradientes de tensión a lo ancho (tensión de borde 60 MPa > centro). Los niveladores carecen de la capacidad de doblado de rodillos para corregir esta situación por completo.
2. 2.Plantas de nivelación (secundarias): Los aceros de alta resistencia (por ejemplo, el DP780) exigen un control térmico preciso: un aumento del 20% en la velocidad de línea provoca una fluctuación del límite elástico de ± 8%, lo que requiere una compensación dinámica de la reducción.
3. ​Usuarios finales (críticos): La limpieza con chorro antes del corte elimina los óxidos que agravan la deformación térmica. El recocido precortado para aliviar la tensión mitiga aún más los riesgos.

​P: ¿Cuál es el mecanismo principal para la eliminación de la tensión residual durante la nivelación?​

​A:La deformación plástica estratificada logra la redistribución de la tensión:

• Capa superficial (> 80% de deformación plástica): La presión de los rodillos reestructura forzosamente la orientación del grano, alterando los patrones de tensión originales.
• ​Capa central (estado elástico): Hereda parcialmente el estrés, pero actúa como un «depósito de estrés» estabilizado, lo que impide la concentración localizada.

​P: ¿El aumento de la reducción reduce linealmente la tensión residual?​

​A:no: sigue una relación de curva en U:

• Reducción insuficiente (deformación plástica < 80%): Deja intacta la tensión original.
• Reducción excesiva: Introduce una nueva tensión de flexión que supera la tensión eliminada. Caso práctico: aumento de la reducción de 1,2 mm a 1,8 mm en el caso del acero Q355 elevadotensión residual en un 15%.

​P: ¿Cómo afecta el estado del equipo a la distribución del estrés?​

​A:Los defectos mecánicos inducen directamente un desequilibrio de tensión:

• Desalineación del rollo → Picos de tensión unilaterales.
• Rodillos desgastados → Distribución de la tensión en forma de onda.
• Rigidez insuficiente del marco → La deflexión del marco de 0,12 mm bajo cargas de 3000 toneladas se transfiere como tensión interna (15% del grosor de la placa).

​P: ¿Cómo cuantifican las plantas el control del estrés residual dadas las limitaciones de medición?​

​A:La industria confía en métodos empíricos debido a los desafíos de detección:

• Difracción de rayos X: limitada a una profundidad de superficie de 0,1 mm.
• Pruebas ultrasónicas: requieren una calibración exhaustiva.
• Prueba práctica: cortar una tira de 30 mm a lo largo de la dirección de laminación. Una deformación superior a 3 mm/m desencadena ajustes de parámetros inmediatos.

​P: ¿Qué soluciones integradas equilibran la precisión y la adaptabilidad?​

​A:Sinergizar la innovación en hardware, datos y procesos:

• ​Hardware de precisión: Los sistemas de 9 rodillos guiados por láser permiten una compensación dinámica de 0,15 mm/m; los rodillos con revestimiento de diamante DLC triplican la resistencia al desgaste.
• Intuición basada en datos: Los operadores principales compilan «mapas de fuerza de flexión y rebote» a partir de más de 100 000 conjuntos de datos para realizar ajustes instintivos.
• ​Sinergia entre procesos térmicos: La integración del calentamiento por inducción en las líneas de nivelación de alta resistencia redujo la distorsión de corte del 12% al 1,5% en una sola implementación.

Baohui Steel Limited

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