laminación
degrada sus propiedades magnéticas [ 18 ] . La temperatura de recalentamiento es crítica por el daño superficial a que puede estar sujeto el acero por la formación de un eutéctico de wustita y fayalita a 1177 ° C [ 19 ] . Los primeros pasos de laminación se realizan normalmente en estaciones reversibles de desbaste capaces de impartir fuertes reducciones ; la etapa de acabado se lleva a cabo en estaciones continuas o en reversibles del tipo Steckel [ 15 ] . El material pasa por la mesa de enfriamiento , se enrolla y se deja enfriar en patios hasta alcanzar la temperatura ambiente . La composición química afecta las propiedades magnéticas ; se añade aluminio , fósforo y boro para mejorar estas propiedades . Elementos como el carbono , nitrógeno y azufre son considerados impurezas y se mantienen a niveles mínimos . Los elementos que tienden a estabilizar la austenita ( como son el cobre , manganeso y níquel ) se controlan dentro de intervalos cerrados [ 15 , 20-24 ] . Es común referir el contenido de silicio equivalente ( Sieq ) dado por [ 24 ] :
Sieq = Si + 2 Al + 2.92 P – 0.5 Mn ( 1 ) en el que el contenido se expresa en peso . sola fase . Los mecanismos de restauración se presentan en esta etapa , por lo que el acero se endurece y restaura a través de mecanismos de recuperación dinámica al ser deformado y , si la deformación impartida supera un valor crítico , el acero es capaz de recristalizar dinámicamente . El tamaño de grano crece una vez que la recristalización ha concluido para reducir la energía interna del sistema [ 28-30 ] .
Laminación en austenita
La mayor proporción de los aceros eléctricos producidos es del tipo de grano no orientado ; el contenido de silicio varía en el intervalo de 0.6 al 2 %, aunque es factible encontrar aceros no orientados con niveles de hasta el 3 %. El contenido de aluminio se maneja en el intervalo del 0.1 al 0.5 % y el carbono a los niveles más bajos posibles por el daño que ejerce en las pérdidas magnéticas , Fig . 3 . Es común encontrar productos en los que las laminaciones se manufacturan a partir de aceros convencionales de bajo carbono [ 4 , 25 ] .
Figura 3 . Pérdidas magnéticas en función del carbono de vaciado del acero [ 25 ] .
Aunque el carbono afecta las propiedades magnéticas , su adición permite el procesamiento del material al expandir la región de estabilidad de la austenita [ 26 , 27 ] , Fig . 4 , con lo cual la deformación se puede efectuar en una
Figura 4 . Expansión de la región austenítica por adición de carbono [ 27 ] .
Los pasos de acabado se pueden llevar a cabo en estaciones reversibles o continuas ; estudios recientes mencionan la reducción en pérdidas magnéticas de un acero procesado en una estación tipo Steckel a 4.65 W / kg ( 1.5 T , 50 Hz ) de 5.25 W / kg que se obtienen cuando el acero se lamina en un tren continuo [ 15 ] . Este comportamiento se puede explicar en término del mayor tiempo disponible entre pasos , que a su vez se llevan a mayores temperaturas . Estas condiciones permiten que los tiempos para recristalización y crecimiento de grano se alarguen , al tiempo que se permite el engrosamiento de precipitados y otro tipo de partículas . La temperatura de acabado afecta las propiedades magnéticas , dado que tanto la recristalización como el crecimiento de grano proceden a mayor velocidad conforme la temperatura se incrementa , con lo que se reducen las pérdidas magnéticas [ 24 ] . Las temperaturas de enrollado se encuentran por encima de los 700 ° C para promover el crecimiento de grano [ 31 ] .
La Figura 5 muestra la variación del esfuerzo promedio de fluencia ( σ ) en función del inverso de la temperatura absoluta para un acero de composición 0.04 % C , 0.41 % Si , 0.26 % Al y 0.54 % Mn . se define por :
1 ε f σ = −
∫ σ dε ε ε o f ε ( 2 ) o
donde la integral representa el área debajo de la curva esfuerzo-deformación desde un valor inicial ( ε o
) y final
24 HIERRO yACERO / AIST MÉXICO