La temperatura de recocido para bobinas laminadas en frío debe determinarse en función de la composición del material, la deformación por laminado en frío y los requisitos de rendimiento, que generalmente oscilan entre 600 °C y 700 °C. Para aceros al carbono ordinarios (por ejemplo, SPCC, DC01), normalmente se emplea una temperatura de recocido de recristalización de aproximadamente 650 °C. Para los aceros de alta resistencia y baja aleación, lograr un equilibrio óptimo entre resistencia y ductilidad puede requerir temperaturas ligeramente elevadas o tiempos de mantenimiento prolongados. Los aceros inoxidables requieren temperaturas de recocido más altas, generalmente entre 1000 °C y 1100 °C, para garantizar una transformación microestructural completa y la disolución del carburo. Durante el recocido, se deben controlar la velocidad de calentamiento, el tiempo de mantenimiento y la velocidad de enfriamiento para evitar un crecimiento excesivo del grano debido al sobrecalentamiento o un endurecimiento incompleto debido a temperaturas insuficientes. Los métodos de control de temperatura difieren ligeramente entre los hornos de recocido continuo y los hornos de recocido de campana.

Las propiedades mecánicas de las bobinas laminadas en frío sirven como base crucial para evaluar su desempeño en servicio. Los indicadores clave incluyen: Resistencia a la tracción (σb), que denota la resistencia del material a fallar bajo carga de tracción; Límite elástico (σs o Rp0,2), que representa la tensión a la que comienza la deformación plástica; Alargamiento (δ), que indica el alargamiento relativo en el momento de la fractura y refleja la plasticidad; Dureza (por ejemplo, HV, HRC), que indica la resistencia del material a la deformación localizada; Rendimiento de flexión en frío, que denota la capacidad del material para resistir la deformación por flexión a temperatura ambiente, evaluado mediante pruebas de flexión en frío; Dureza al impacto, que significa la resistencia del material a cargas de impacto (particularmente crucial para materiales utilizados en ambientes de baja temperatura). Los requisitos de propiedades mecánicas varían según los diferentes grados y especificaciones de las bobinas laminadas en frío; La selección debe basarse en escenarios de aplicación específicos.

Para mejorar la resistencia a la corrosión y prolongar la vida útil, las bobinas laminadas en frío generalmente se someten a los siguientes tratamientos de prevención de la oxidación: Recubrimiento de aceite: aplicación de una capa delgada de aceite inhibidor de la oxidación para formar una película protectora; Pasivación: formación química de una densa capa de óxido en la superficie (p. ej., pasivación con cromato); Galvanización (inmersión en caliente o electrogalvanización): depositar una capa de zinc para proteger el sustrato mediante la acción anódica de sacrificio; Recubrimiento de color: Aplicar una capa decorativa y protectora a la superficie; Laminación de la película: Cubrir con una película plástica para evitar rayones y exposición a la humedad durante el transporte y almacenamiento. El costo y la efectividad varían entre estos métodos de prevención de la oxidación, lo que requiere una selección basada en el entorno de uso y la duración del almacenamiento. Por ejemplo, el recubrimiento de aceite puede ser suficiente para el almacenamiento a corto plazo, mientras que se recomienda el galvanizado o el recubrimiento de color para aplicaciones en exteriores a largo plazo.

Durante la producción de bobinas laminadas en frío pueden ocurrir varios defectos en la forma de la lámina, entre los que se incluyen principalmente: - Ondulación (onda central, onda de borde, onda de doble nervadura, etc.), que se manifiesta como ondulaciones periódicas en la superficie del acero; - Curva en hoz, refiriéndose a la curvatura lateral a lo largo de la longitud de la bobina; - Pandeo, que denota una deformación cóncava-convexa irregular dentro del plano de la chapa de acero; Falta de uniformidad en el espesor, donde las variaciones de espesor dentro de una sola bobina o lámina exceden los límites de tolerancia. Estos problemas de planitud se deben principalmente a la distribución desigual de la presión durante el laminado, el desgaste de los rodillos, el control inadecuado de la tensión y las temperaturas de recocido inconsistentes. Una mala forma de la placa compromete la precisión del procesamiento posterior y reduce las tasas de rendimiento del producto. Por lo tanto, la producción debe controlar estos problemas mediante medidas como el ajuste de los parámetros de laminación, la sustitución de rodillos y la optimización de los procesos de recocido.

El decapado es un proceso crítico en la producción de bobinas laminadas en frío, que sirve principalmente para eliminar incrustaciones (FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄) de la superficie de las bobinas laminadas en caliente. Esta incrustación perjudica el contacto entre los rodillos y las láminas de acero durante el laminado en frío, lo que aumenta las fuerzas de laminado, provoca rayones en la superficie y potencialmente daña el equipo. El decapado ácido produce una superficie limpia y uniforme, creando condiciones óptimas para el posterior laminado en frío. Las soluciones de decapado comunes incluyen ácido clorhídrico y ácido sulfúrico. Durante el decapado, la concentración de ácido, la temperatura y la duración deben controlarse estrictamente para garantizar la eliminación completa de las incrustaciones sin una corrosión excesiva del metal base. El enjuague y el secado posteriores al decapado son esenciales para evitar que el ácido residual corroa la chapa de acero. La calidad del decapado afecta directamente el acabado de la superficie y la formabilidad de las bobinas laminadas en frío.

Los estándares de tolerancia dimensional para bobinas laminadas en frío varían según las diferentes especificaciones nacionales y regionales, con ejemplos comunes que incluyen el estándar nacional chino GB/T 708, el estándar japonés JIS G3141 y el estándar estadounidense ASTM A653. Tomando como ejemplo el estándar nacional chino, las tolerancias de espesor generalmente oscilan entre ±0,02 mm y ±0,05 mm (varía según el espesor), mientras que las tolerancias de ancho generalmente oscilan entre ±1 mm y ±3 mm. Los requisitos de planitud normalmente estipulan que la altura de las olas por metro no debe exceder un valor específico (por ejemplo, 2 mm/m). Los niveles de defectos permitidos para diferentes grados de calidad de superficie también están claramente definidos. En la producción real, las empresas suelen establecer estándares de control interno más estrictos que los estándares nacionales para cumplir con los requisitos de los clientes. Al comprar, se deben especificar claramente los requisitos de tolerancia y estándar del producto aplicables.

Las bobinas laminadas en frío de alta resistencia (como el acero HSLA, el acero de doble fase DP y el acero de plasticidad inducida por transformación TRIP) presentan propiedades de alta resistencia y ligereza. Se utilizan principalmente en la fabricación de automóviles para producir componentes estructurales de carrocería, vigas de impacto de puertas, piezas de chasis, etc., lo que permite reducir el peso del vehículo y al mismo tiempo mejorar la seguridad y el ahorro de combustible. Además, se emplean en productos que exigen alta resistencia, como maquinaria de construcción, contenedores de envío y recipientes de alta presión. Mediante la adición de elementos de microaleación (p. ej., Nb, V, Ti) y procesos de laminación controlados, estas bobinas mantienen suficiente ductilidad y formabilidad para cumplir con requisitos de conformado complejos y, al mismo tiempo, garantizan una alta resistencia. La demanda de bobinas laminadas en frío de alta resistencia está creciendo constantemente con el desarrollo de vehículos de nueva energía.

Las bobinas laminadas en frío de acero inoxidable se fabrican a partir de bobinas estándar de acero inoxidable laminadas en caliente mediante procesos que incluyen decapado, laminado en frío, recocido y nivelación. Presentan las siguientes propiedades: excepcional resistencia a la corrosión, capaces de soportar diversos medios ácidos y alcalinos; un acabado superficial liso y estéticamente agradable, que se puede lograr con efectos de espejo o satinados; Alta resistencia, buena plasticidad y excelente trabajabilidad; Buena resistencia a altas temperaturas, adecuada para diversos ambientes térmicos; Fuerte estabilidad química, resistente a la oxidación; Propiedades higiénicas superiores, que cumplen con los requisitos de contacto con alimentos. Las bobinas laminadas en frío de acero inoxidable se utilizan ampliamente en maquinaria alimentaria, equipos químicos, materiales decorativos, electrodomésticos, aplicaciones automotrices y otros sectores, lo que representa un producto laminado en frío de alto valor agregado.

El método de embalaje de las bobinas laminadas en frío debe determinarse en función de la composición del material, las condiciones de almacenamiento y el modo de transporte. Los enfoques comunes incluyen: envolver la capa interna con papel resistente a la humedad o película plástica para evitar la entrada de agua; proteger la capa exterior con papel kraft, cartón corrugado o láminas de hierro galvanizado para mejorar la resistencia al impacto; Instalar anillos protectores (normalmente de madera o plástico) en ambos extremos del núcleo para evitar deformaciones; asegurar la bobina con flejes de acero o plástico para asegurar la compacidad; para productos de exportación, emplear embalajes impermeables con una cubierta exterior impermeable y etiquetar el embalaje con información del producto y marcas a prueba de humedad. Las bobinas laminadas en frío de acero inoxidable suelen utilizar un embalaje neutro para evitar el contacto con otros metales y prevenir la corrosión. Un embalaje adecuado salvaguarda la calidad del producto durante el almacenamiento y el transporte.

El endurecimiento por trabajo (también denominado trabajo en frío) se refiere al fenómeno en el que un material metálico sufre deformación plástica a temperatura ambiente, lo que da como resultado una mayor resistencia y dureza al tiempo que disminuye la plasticidad, la tenacidad y el módulo elástico. Durante el laminado en frío, las placas de acero soportan inmensas fuerzas de laminación que aplanan y alargan los granos, aumentan el área límite de los granos y elevan la densidad de dislocaciones. Esto mejora los enlaces interatómicos, lo que dificulta una mayor deformación. Si bien el endurecimiento mecánico mejora la resistencia del material, complica el procesamiento posterior. Para restaurar la plasticidad, normalmente se requiere recocido. Se trata de calentar para recristalizar la estructura interna y acumular dislocaciones, restableciendo así la trabajabilidad del material.

La nivelación es un proceso posterior crucial en la producción de bobinas laminadas en frío, que sirve principalmente para: corregir la forma de la lámina eliminando defectos como ondas y deformaciones que surgen del laminado en frío y el recocido; ajuste el acabado de la superficie controlando la rugosidad de los rodillos niveladores para lograr la textura superficial deseada; aliviar parcialmente las tensiones internas para mejorar la estabilidad dimensional; aumentar ligeramente la resistencia y dureza del material (mediante una deformación menor por laminado en frío); y proporcionar condiciones superficiales óptimas para el procesamiento posterior (por ejemplo, recubrimiento, estampado). La tasa de alargamiento durante la nivelación normalmente se controla entre 0,5% y 3%, con parámetros específicos ajustados según los requisitos del producto y las propiedades del material.

El tratamiento de recocido se puede clasificar en varios tipos según el propósito y los parámetros del proceso: - Recocido completo (calentamiento hasta la temperatura de austenización seguido de un enfriamiento lento para lograr la recristalización completa de la microestructura) - Recocido parcial (calentamiento por debajo de la temperatura de austenización, lo que da como resultado una recristalización parcial de la microestructura) - Recocido isotérmico (mantener a una temperatura constante después del calentamiento para asegurar una transformación microestructural más uniforme), recocido esferoidizante (que promueve la esferoidización del carburo para reducir la dureza y mejorar la maquinabilidad) y recocido por recristalización (utilizado principalmente para materiales endurecidos para restaurar la ductilidad). En la producción de bobinas laminadas en frío, se emplea habitualmente el recocido por recristalización. Este proceso implica calentar para inducir la nucleación y el crecimiento de los granos deformados en frío, formando nuevos granos equiaxiales para mitigar los efectos del endurecimiento por trabajo.

A pesar de sus propiedades superiores, las bobinas laminadas en frío presentan ciertos inconvenientes: los procesos de producción complejos y una inversión sustancial en equipos dan como resultado costos más altos; el rango de espesor limitado impide la fabricación de especificaciones más gruesas; el endurecimiento por trabajo durante el laminado en frío requiere recocido para restaurar la ductilidad, lo que extiende los ciclos de producción y aumenta los gastos; las bobinas de calibre delgado son propensas a deformarse durante el transporte y el procesamiento, lo que exige una mayor precisión operativa; Ciertas bobinas laminadas en frío de acero al carbono presentan poca resistencia a la corrosión, lo que requiere tratamientos superficiales adicionales; Las altas fuerzas de rodadura exigen una precisión y un mantenimiento estrictos del equipo, y la producción es propensa a problemas de planitud (por ejemplo, ondulaciones, curvaturas en forma de hoz).

Las principales ventajas de las bobinas laminadas en frío incluyen: una superficie lisa, estéticamente agradable y libre de incrustaciones, que elimina la necesidad de un rectificado posterior; alta precisión dimensional con espesor uniforme y tolerancias mínimas; propiedades mecánicas estables que presentan alta resistencia y dureza para cumplir con diversos requisitos de procesamiento; excelente trabajabilidad adecuada para procesos de conformado como estampado, doblado y soldadura; y una amplia gama de especificaciones que permiten la producción de diferentes espesores, anchos y materiales para satisfacer demandas específicas. Ciertos grados exhiben una excelente resistencia a la corrosión después de tratamientos superficiales (por ejemplo, galvanizado, revestimiento de color). Estos atributos hacen que las bobinas laminadas en frío sean indispensables en numerosas industrias.

Las bobinas laminadas en frío requieren protección contra la humedad, la corrosión y los daños físicos durante el almacenamiento y el transporte. Deben almacenarse en almacenes secos, bien ventilados y a prueba de lluvia, evitando el contacto con el agua. Se debe mantener un espacio adecuado entre las bobinas para evitar la deformación por compresión. Las superficies pueden recubrirse con aceite o película antioxidante para mejorar la resistencia a la corrosión. Durante el transporte, las bobinas deben cubrirse con lonas impermeables para evitar la exposición a la lluvia y al agua de mar. Se debe utilizar equipo de transporte especializado para garantizar una fijación segura, evitando rodaduras y colisiones. En el caso de bobinas laminadas en frío de acero inoxidable, se requiere especial cuidado para evitar el contacto con el acero al carbono para evitar la corrosión electroquímica. La integridad del embalaje debe inspeccionarse periódicamente y cualquier daño debe abordarse con prontitud.

La evaluación de la calidad de las bobinas laminadas en frío requiere la consideración de múltiples indicadores: calidad de la superficie (acabado, presencia de defectos), precisión dimensional (tolerancia de espesor, tolerancia de ancho, planitud), propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, límite elástico, alargamiento), composición química (cumplimiento de las normas) y estructura interna (estructura de grano, contenido de inclusiones). La superficie no debe presentar defectos importantes como rayones, picaduras o decoloración por oxidación; las tolerancias dimensionales deben estar dentro de los rangos permitidos; las propiedades mecánicas deben cumplir con los requisitos de la aplicación; y la composición química debe cumplir con las especificaciones de grado pertinentes. Además, la forma de la hoja (por ejemplo, ondulación, curvatura en forma de hoz) afecta el procesamiento posterior y constituye un factor crítico en la evaluación de la calidad.

Las bobinas laminadas en frío generalmente tienen un espesor de 0,10 mm a 3,0 mm, siendo las más comunes de 0,30 mm a 2,0 mm. Los calibres más delgados presentan mayores desafíos de producción y exigen estándares más altos de equipos y control de procesos. Los anchos suelen oscilar entre 600 mm y 1800 mm, aunque la personalización está disponible según los requisitos del cliente. Los anchos excesivamente grandes o pequeños aumentan la complejidad de la producción y el procesamiento. En aplicaciones prácticas, diferentes industrias tienen diferentes requisitos de especificaciones. Por ejemplo, el sector de los electrodomésticos suele utilizar calibres finos de 0,3 mm a 0,8 mm, mientras que la industria automovilística emplea espesores que oscilan entre 0,5 mm y 2,0 mm, según las especificaciones de los componentes.

Debido a su acabado superficial liso, su alta precisión dimensional y sus propiedades mecánicas estables, las bobinas laminadas en frío encuentran una amplia aplicación en múltiples sectores. Dentro de la industria automotriz, se emplean en la fabricación de paneles de carrocería, puertas y componentes de chasis; en el sector de electrodomésticos, forman las carcasas y partes estructurales internas de refrigeradores, lavadoras y aires acondicionados; en la fabricación de productos electrónicos, sirven como carcasas y disipadores de calor para dispositivos electrónicos; En decoración arquitectónica, forman muros cortina, techos, puertas y ventanas; dentro de la fabricación de artículos metálicos, producen diversos componentes estampados y herrajes. Con los avances en la tecnología de materiales, las bobinas laminadas en frío ultrafinas y de alta resistencia se aplican cada vez más en los sectores de fabricación de equipos y vehículos de nueva energía.