Desarrollo de una nueva aleación de acero semirrápido utilizada en la fabricación de cilindros debastadores para trenes de bandas en caliente

Abstract

En el presente trabajo de investigación se ha desarrollado una nueva calidad de acero semirápido susceptible de sustituir a las actuales aleaciones de acero rápido utilizadas en la fabricación de las capas de los cilindros de laminación de bandas en caliente. Gracias a su configuración microestructural, la nueva aleación presenta hasta los 500 ºC unas propiedades mecánicas superiores a las de la calidad de acero rápido, al tiempo que un menor coste de fabricación, como consecuencia de su menor grado de aleación. Como punto de partida se ha optimizado mediante dilatometría el tratamiento térmico de la calidad industrial de acero rápido, analizando la influencia de la temperatura y velocidad de temple y de las temperaturas del doble revenido. Las propiedades mecánicas obtenidas bajo estas condiciones de tratamiento térmico fueron utilizadas como valores de referencia para el desarrollo de la nueva calidad. También se ha determinado el diagrama de enfriamiento continuo (CCT) de la calidad industrial de acero rápido. Se ha llevado a cabo el desarrollo de un nuevo sistema de fusión y moldeo, que permitió reproducir en la planta piloto de fusión las condiciones de solidificación de la capa de los cilindros industriales, obteniendo así prototipos con unas propiedades mecánicas y microestructura equivalentes a las de éstos, a pesar de las enormes diferencias de escala entre ambos (los prototipos tienen un peso de 20-25 kg frente los cilindros industriales cuyo peso total es superior a 20.000 kg, de los que unos 5.000-6.000 kg corresponden a la capa del cilindro). El desarrollo experimental de la nueva calidad de acero semirápido, realizado a escala de planta piloto, ha supuesto el diseño de una nueva composición química y la optimización de su tratamiento térmico, para lo cual se ha llevado a cabo el estudio de la influencia de los distintos parámetros del tratamiento térmico en sus propiedades mecánicas y microestructura.