procesos y usos de acero
El objetivo general del presente trabajo consiste en presentar el diseño, fabricación y puesta en marcha de un
equipo capaz de simular el proceso de recocido continuo
en probetas de chapa similar a la empleada en fábrica. El
simulador es capaz de imponer una amplia gama de tasas
de calentamiento y enfriamiento, así como de temperaturas y tiempos involucrados en las diversas etapas del
proceso.
Diseño
Se diseñó un equipo para recocer chapas de aceros de
un espesor de 0.15 a 1.2 mm, anchos de 20 a 43 mm y
largo de 230 mm, aunque también el equipo es capaz de
recocer probetas de 50 mm de ancho y 440 mm de largo. Esto se logra mediante el calentamiento de la probeta
por efecto Joule, es decir, calentamiento por paso de corriente, según la relación P = I2 R, en que P corresponde a
la potencia disipada por una corriente I (corriente alterna)
a su paso por una resistencia R. Así, la tasa de calentamiento puede alcanzar hasta los 100ºC/s; la temperatura de calentamiento es del orden de los 700ºC, aunque
puede llegar hasta 1000ºC. La velocidad de enfriamiento
depende del medio refrigerante utilizado; en convección
natural es de 30ºC/s; en convección forzada con argón
es de 50 a 60ºC/s; en convección forzada con agua es
de aproximadamente 1000ºC/s [2-3].
Fig. 1. Esquema del sistema de simulación de recocido continuo.
El equipo de simulación de recocido continuo, se muestra esquemáticamente en la Figura 1, donde se aprecian
las cotas más relevantes. Todas las piezas son de acero
inoxidable y la base es de aluminio. En color oscuro está
representado el teflón que servirá de aislante de la corriente. En la Figura 2, se aprecia una fotografía del sistema construido al calentar una probeta a 700ºC.
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Fig. 2. Imagen del sistema construido con una probeta calentada a 700°C.
El equipo tiene un control automático, de acuerdo al esquema mostrado en la Figura 3 que utiliza un transformador de 5 kVA, con un voltaje en el secundario de 5 V. Se
escogió un transformador de esa potencia para poder
utilizarlo a futuro con probetas más grandes, que ofrezcan una mayor resistencia o para calentar a temperaturas
cercanas a los 1200ºC.
En la probeta están conectados los dispositivos de medición de temperatura, que pueden ser uno, dos o tres termopares tipo K (crómel-alúmel), válidos en el intervalo de
0 a 1250ºC. La señal recogida por el termopar de control,
se amplifica y se ingresa al computador, donde es procesada por un programa de control que compara esta señal
con la de referencia previamente seleccionada (cic