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Imagen de apoyo de  Effect of process parameters on average grain size and microscopic uniformity of the three-roll skew rolling forming of the railway hollow shaft

Effect of process parameters on average grain size and microscopic uniformity of the three-roll skew rolling forming of the railway hollow shaft

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

El tamaño medio del grano y la uniformidad de la microestructura son los factores clave que determinan las propiedades mecánicas del eje hueco. Con el fin de obtener una microestructura fina y uniforme, se estableció un modelo de elementos finitos de eje hueco de laminación sesgada de tres rodillos para el acoplamiento de calor, fuerza y microestructura. Se analizó la influencia de los parámetros del proceso en el tamaño medio del grano y la uniformidad de la microestructura del producto laminado utilizando el método de investigación de un solo factor. Los resultados muestran que el tamaño de grano es notablemente refinado y la distribución es relativamente uniforme. La temperatura óptima de laminación es de 1 050 °C; el ángulo óptimo de avance es de 9 °; la velocidad óptima de rotación del rodillo es de 90 rad/min.INTRODUCCIÓNComo método de producción de ejes huecos propuesto recientemente, el laminado oblicuo de tres rodillos tiene las ventajas de una alta eficiencia de producción y un bajo coste [1]. Xu Chang et al. estudiaron la influencia de los parámetros del proceso en los parámetros de fuerza del laminado oblicuo de tres rodillos, y basándose en el estudio de la distribución de tensiones y deformaciones, analizaron el mecanismo y la ley de la deformación del proceso [2]. Durante el funcionamiento, estará sometido a cargas de fatiga, diversos entornos complicados y otros daños accidentales [3]. Muchos de estos daños son causados por la irrazonable microestructura interna de las piezas laminadas. Por lo tanto, además de cumplir los requisitos básicos de tamaño y forma, el eje hueco ferroviario debe prestar atención a la microestructura interna de las piezas laminadas, y su microestructura razonable mejorará en gran medida la seguridad y la vida útil del eje.ESTABLECIMIENTO DEL MODELO DE ELEMENTOS FINITOSPara reducir el tiempo de simulación, se utilizó un eje a escala 1:5 para la simulación. Se construyó un modelo tridimensional de elementos finitos utilizando el software pro/E y se importó al software Simufact14.0.El material de las piezas laminadas se seleccionó como 43CrMo4, y se utilizó el modelo de microestructura MATILDA, asumiendo un tamaño de grano inicial de 150 μm [4-5]. La malla en blanco se divide por una malla libre hexaédrica con un tamaño de celda g rid de 3,3 mm y el número de malla inicial es de 23 444. Además, la malla se refina en la pieza con una gran reducción radial, y el tamaño de malla se establece en 1/8 de la normal.
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Effect of process parameters on average grain size and microscopic uniformity of the three-roll skew rolling forming of the railway hollow shaft

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Imagen de apoyo de  Effects of annealing on interface microstructure and tensile fracture morphology of 42CrMo/Q235 cross wedge rolling (CWR) laminated shafts

Effects of annealing on interface microstructure and tensile fracture morphology of 42CrMo/Q235 cross wedge rolling (CWR) laminated shafts

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

Los ejes laminados se prepararon mediante el proceso CWR. Se llevó a cabo el estudio del tratamiento térmico para mejorar sus propiedades. Los ejes se trataron mediante diferentes procesos de recocido, y se compararon los cambios de propiedades antes y después del recocido. Se analizaron la microestructura y la fractura por tracción. Los resultados mostraron que las propiedades de tracción y cizallamiento de los ejes laminados eran las mejores con el recocido a 700 °C durante 60 minutos, pudiendo alcanzar 576 MPa y 473 MPa, respectivamente. Tras el recocido, se pudo obtener una estructura esferoidal interfacial fina que mejoró la resistencia de la unión; los hoyuelos en la fractura por tracción se hicieron más grandes y profundos, y la fractura se hizo uniforme y estable, lo que aclaró las razones del cambio de las propiedades mecánicas.INTRODUCCIÓNUn eje laminado se refiere a un producto de eje hecho de dos metales diferentes, y por lo tanto tiene las ventajas de ambos metales. Bajo la premisa de reducir el uso de metales preciosos, también garantiza las propiedades integrales, por lo que ha sido ampliamente utilizado [1]. La CWR es superior a la forja tradicional, la fundición y otros procesos de producción en términos de eficiencia de producción y automatización [2]. Al mismo tiempo, se puede mejorar el entorno de trabajo. Por lo tanto, los ejes laminados se prepararon mediante el proceso CWR en este trabajo.Wang et al. [3] estudiaron la evolución de la interfaz de unión de los materiales compuestos de Al/ Mg durante el calentamiento. Li et al. [4] estudiaron las propiedades de tracción y la evolución de la microestructura de los materiales compuestos de aluminio-cobre bajo carga dinámica. Ren et al. [5] estudiaron la evolución de la microestructura y la fuerza de adhesión de uniones Ti/Al. La mayoría de las investigaciones existentes se centran en la mejora del rendimiento de los ejes laminados mediante la optimización de los parámetros del proceso y sus investigaciones se basan principalmente en paneles de material compuesto y barras de material compuesto con secciones transversales iguales. Las estructuras son simples. Existen pocos estudios sobre el tratamiento térmico de ejes con secciones transversales variables. La zona de deformación del molde en forma de cuña de CWR es complicada, y las influencias de los parámetros de tratamiento térmico posteriores en la combinación de interfaces no están claras, por lo que se necesitan más investigaciones.EXPERIMENTOChapas y laminadoEl material del revestimiento es acero 42CrMo y el material del sustrato es Q235.
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Effects of annealing on interface microstructure and tensile fracture morphology of 42CrMo/Q235 cross wedge rolling (CWR) laminated shafts

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Imagen de apoyo de  Chatter prevention in stands of continuous cold rolling mills

Chatter prevention in stands of continuous cold rolling mills

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

El artículo presenta nuevos resultados de la investigación teórica y aplicada sobre la prevención de las vibraciones en los trenes de laminación en frío continuos. Se ha descubierto que el chatter se produce en las condiciones de proceso que implican la violación de la condición de laminación de banda con tensión debido al cambio continuo del estado del proceso, cuando el proceso procede ahora con tensión y ahora con empuje debido a la variación de los volúmenes de banda por segundo en un rango negativo o positivo de valores. Se ha demostrado que es posible influir eficazmente en la diferencia de los volúmenes de banda por segundo y evitar las vibraciones reduciendo la reducción en un rodillo sujeto a vibraciones y aumentando simultáneamente la reducción en los rodillos adyacentes, y también cambiando la relación de las velocidades de laminación en estos rodillos del laminador. Esto ha permitido desarrollar las condiciones del proceso de laminación de flejes finos de acero en el tren de laminación 1700 de 5 trenes de PAO Severstal, lo que ha permitido aumentar la velocidad de laminación y estabilizar el proceso.INTRODUCCIÓNLas vibraciones durante la laminación tienen un impacto negativo en las bandas finas de acero y en los equipos de los trenes de laminación continua, impidiendo el control de la velocidad de laminación y, por tanto, la mejora del rendimiento de los equipos.En las circunstancias actuales de la producción de flejes laminados en frío, el castañeteo se observa en los trenes de laminación de muchas acerías [1 - 8], al mismo tiempo no existe una solución universal de este problema, es más, tampoco existe una explicación de su origen.En varios estudios [9 - 11], las vibraciones de torsión en una línea de transmisión se identifican como causas principales del chatter. En el artículo [12], el origen y el desarrollo de las vibraciones en un puesto de trabajo se relacionan con la descomposición térmica de la lubricación, lo que provoca el deterioro de las condiciones de fricción y el aumento desigual de la fuerza de rodadura, causando el desplazamiento de los rodillos. El artículo [13] plantea la hipótesis de que la razón de las vibraciones es la cavitación y la destrucción del refrigerante. Los autores [14] consideran que la propia banda (su vibración) es la fuente del chatter. En los artículos [15, 16], se indica que una posición inestable de los cilindros de trabajo en dirección horizontal es la causa de las vibraciones resonantes.Las medidas clave para evitar el chatter están relacionadas con la reducción de la velocidad de laminación o con cambios en el diseño de los equipos y los parámetros para la descarga de vibraciones [4 - 7].En este sentido, los estudios sobre la prevención del chatter y la provisión de resistencia al chatter del proceso de laminación en frío de banda delgada son de gran importancia científica y práctica.
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Chatter prevention in stands of continuous cold rolling mills

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Imagen de apoyo de  Effects of preferred grain orientation on the on lüders bands appearance

Effects of preferred grain orientation on the on lüders bands appearance

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

En este trabajo se examinó la influencia de la orientación preferencial del grano. Se realizaron ensayos paralelos en las muestras de la misma banda de acero, tomadas en la dirección y perpendicular a la dirección de laminación de la banda. La banda de acero tiene una microestructura homogénea de grano fino de ferrita-perlita. Utilizando los métodos de la termografía se ha comprobado que al principio del flujo plástico se producen bandas de Lüders, lo que apunta al hecho de que la orientación preferencial del grano, en el caso del acero con la microestructura de ferrita-perlita de grano fino, no tiene ningún efecto sobre la aparición de las bandas de Lüders.INTRODUCCIÓNLos aceros microaleados con niobio se han desarrollado en la segunda mitad del siglo pasado. Con la adición de cantidades muy pequeñas del elemento microaleante y la selección adecuada de los parámetros de procesamiento termomecánico en cada etapa, es posible producir aceros con propiedades mecánicas significativamente mejores [1]. Los aceros microaleados al niobio presentan una microestructura fina de ferrita-perlita y muy buenas propiedades mecánicas y tecnológicas.Sin embargo, se ha observado la aparición de bandas de Lüders en la deformación posterior en frío [2]. La aparición de deformaciones no homogéneas, es decir, de bandas de Lüders, representa un fenómeno indeseable durante el conformado del metal. Por lo tanto, se han llevado a cabo investigaciones intensivas sobre las bandas de Lüders en diversos materiales metálicos importantes para la industria. Las bandas de Lüders se descubrieron hace mucho tiempo [3].Investigaciones posteriores sobre su aparición, las relacionaron con las atmósferas de Cotler de átomos de carbono [4]. Sin embargo, los métodos de investigación de la época no pudieron aclarar del todo la formación de las bandas de Lüders. Con el desarrollo de la tecnología digital, se han descubierto nuevos métodos y se han mejorado los existentes, por lo que podrían proporcionar la información sobre cómo se forman las bandas de Lüders, y qué afecta a la formación y propagación de las bandas de Lüders. Los métodos de termografía con un ensayo de tracción estática, son los métodos más utilizados para la investigación de las bandas de Lüders [5,6]. En los últimos años, las bandas de Lüders se están estudiando de nuevo intensamente. Se ha informado de que las bandas de Lüders aparecen en diferentes materiales metálicos, como aceros [7], cobre [8] y aleaciones de aluminio [9]. Se han realizado investigaciones sobre la influencia del espesor de la muestra [10], la deformación, la velocidad de deformación [11-15], la composición química [16,17] y la estructura inicial.Se han realizado numerosos estudios sobre la influencia de la estructura inicial en la aparición de las bandas de Lüders [18-22]. El tamaño del grano tiene una influencia significativa en la aparición de las bandas de Lüders [19]. Se producen si el grano es inferior a 10 μm [20].
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Imagen de apoyo de  The Arrhenius constitutive model of steel 42CrMo for gear

The Arrhenius constitutive model of steel 42CrMo for gear

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

Se estudió el comportamiento de deformación del acero para engranajes 42CrMo mediante un ensayo de compresión térmica con una temperatura comprendida entre 800 y 1 200 °C, una velocidad de deformación de 0,01 a 10 s-1 y un grado de deformación del 60% de la deformación mecánica. A medida que aumenta la temperatura de deformación y disminuye la velocidad de deformación, la tensión disminuye significativamente. Mediante el ajuste polinómico de la relación entre la deformación (0,05 - 0,9, a intervalos de 0,05) y las constantes del material, se establece la ecuación constitutiva de Arrhenius compensada por deformación para el acero de engranajes 42CrMo. El coeficiente de correlación entre los datos experimentales y los datos predichos alcanzó 0,9925. Esto demuestra que la ecuación constitutiva de Arrhenius tiene una gran precisión en la predicción del acero 42CrMo para engranajes.INTRODUCCIÓNEl material de investigación experimental se deriva del material de acero del engranaje de conjunción [1] de la caja de cambios de un determinado automóvil: acero 42CrMo. El acero 42CrMo para engranajes (aproximadamente el grado estadounidense AISI-4140) tiene buena resistencia, tenacidad y resistencia al desgaste, y se utiliza ampliamente en diversas piezas, como cigüeñales de automóviles, émbolos, ejes y engranajes de conjunción en transmisiones de automóviles.El ensayo de compresión térmica es un experimento importante para estudiar la deformación de la forma metálica, y se puede obtener un gran número de datos experimentales precisos y realistas. Los datos experimentales tienen un significado teórico importante para estudiar el comportamiento de procesamiento térmico de 42CrMo.Sellars y Tegart [2] propusieron el modelo de función sinusoidal hiperbólica de Arrhenius, que refleja correctamente la relación entre la tensión de flujo, la velocidad de deformación y la temperatura de deformación.EXPERIMENTOPara estudiar el comportamiento de deformación térmica del acero para engranajes 42CrMo, se utilizó el simulador termomecánico Gleeble 1 500D para la compresión térmica a temperaturas de 800 °C, 900 °C, 1 000 °C y 1 200 °C con velocidades de deformación de 0,01, 0,1, 1 y 10 s-1. La muestra experimental es de mm, y la muestra se calienta hasta la temperatura de deformación a una velocidad de 10 °C/s. Después de 3 minutos de conservación del calor, la muestra se comprime isotérmicamente, e inmediatamente se enfría y se templa para mantener el estado de la microestructura a la deformación a alta temperatura.
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The Arrhenius constitutive model of steel 42CrMo for gear

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Prediction and analysis of electric discharge machining (EDM) die sinking machining of PH 15-5 stainless steel by using taguchi approach

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

La electroerosión se utiliza eficazmente en muchas aplicaciones como la aeroespacial, turbinas, medicina, etc., debido a su proceso sin contacto entre la pieza de trabajo y la herramienta. En este estudio, se inspeccionan los parámetros importantes del proceso de mecanizado, como la corriente de pico, el tiempo de encendido y apagado del pulso y la presión del fluido, que incitan a mejorar el rendimiento de la operación: la tasa de arranque de material (MRR) y la tasa de desgaste de la herramienta (TWR). Posteriormente, la geometría de la herramienta y los materiales que predominan afectan al factor de respuesta de la pieza de trabajo como la rugosidad superficial (SR). Por lo tanto, también se considera el electrodo de cobre con recubrimiento de material de latón y diferente geometría de la herramienta. El acero inoxidable PH15-5 endurecido por precipitación se mecanizó hasta 5 mm de profundidad con una máquina de electroerosión por penetración utilizando un número de 27 experimentos diseñados.INTRODUCCIÓNEl mecanizado por descarga eléctrica (EDM) de técnicas no tradicionales capaces de producir material de alta resistencia y conductividad eléctrica. Utiliza energía térmica para fundir y desgastar la superficie de la pieza de trabajo mediante la creación de un canal de plasma a través de una seria de chispas entre dos electrodos sumergidos en fluidos dieléctricos. En un estudio realizado por Abbas et al. [1] se señala que las máquinas de electroerosión son el proceso de energía térmica que proporciona un mayor acabado superficial en componentes de aeronaves, herramientas quirúrgicas e implantes médicos, componentes de automóviles y piezas de turbinas de gas. Este proceso es adecuado para nuevos materiales avanzados que no pueden conseguirse mediante los procesos de mecanizado convencionales. Para aumentar la competencia de la máquina, se requiere un mayor nivel de técnica en la obtención de los parámetros de trabajo óptimos para cada nuevo material. Asfana Banu y Mohammad Yeakub Ali [3], revisaron los diferentes tipos de procesos de electroerosión y los modelos matemáticos que relacionan los factores de entrada y salida.El MRR es el factor más importante para conseguir una mayor tasa máxima de arranque de viruta (MRR). Biradar et al. [4] examinaron el parámetro de proceso óptimo de la máquina de electroerosión para el mecanizado de acero de alto carbono y alto cromo (HCHCr) con electrodo de cobre recubierto de nitruro de titanio y descubrieron que mejoraba estadísticamente la tasa de desgaste de la herramienta (TWR) y la tasa de eliminación de metal (MRR). La electroerosión se utilizó para mecanizar algunos aceros inoxidables de aleaciones de acero inoxidable de alta resistencia para obtener el mayor MRR y el menor TWR [2].
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Imagen de apoyo de  Study on production of conventional grain oriented (CGO) silicon steel without normalizing process

Study on production of conventional grain oriented (CGO) silicon steel without normalizing process

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

La producción de acero al silicio de grano orientado convencional sin normalizar se estudió mediante un proceso de laminación en frío en dos etapas, y la evolución de la orientación se analizó mediante microscopía óptica (OM) y difracción de electrones retrodispersados (EBSD). Los resultados indican que, la clave del acero al silicio CGO laminado en caliente cancelando el proceso de normalizado es obtener tantos granos {111} y orientados Goss como sea posible, mientras tanto, es aumentar la presión de nitrógeno adecuadamente durante la etapa de aumento de temperatura de la recristalización secundaria. Controlando los parámetros del proceso, la pérdida de hierro P1,7 del producto acabado es de 1.258 W/kg, y la inducción magnética B8 es de 1.840 T. Además, la orientación cúbica puede conservarse más en el acero al silicio CGO después del recocido debido a la menor influencia del grano columnar.INTRODUCCIÓNEl acero al silicio de grano orientado es un importante material de aleación magnética blanda utilizado como núcleo de transformador, que se denomina "producto de arte" en el acero especial. En la actualidad, una de las tendencias de desarrollo del acero al silicio orientado es desarrollar procesos de bajo coste, como la reducción de la temperatura de calentamiento, la cancelación del proceso de normalización o la adopción de la colada y laminación continuas de láminas finas, etc. Se ha informado de que las partículas de AlN, que tienen una gran fuerza de fijación, precipitan principalmente durante el proceso de normalización, por lo que la precipitación de partículas de AlN debe verse afectada debido a la cancelación de la normalización, lo que conducirá a la reducción de la fuerza de fijación durante el posterior proceso de recocido a alta temperatura[1-4]. En consecuencia, en este trabajo se adoptó el método de laminación en frío en dos etapas con una temperatura de recocido intermedio relativamente más alta para aumentar la precipitación de las partículas.MATERIALES Y MÉTODOS EXPERIMENTALESComo material experimental se seleccionó chapa laminada en caliente de acero al silicio CGO de 2,4 / mm de espesor con componentes principales de 0,058 % C, 3,31 % Si, 0,085 % Mn, 0,017 % Als y 0,04 % Sn. Después de que la chapa laminada en caliente se laminara en frío a 1,44 y 0,72 / mm respectivamente, se llevó a cabo un proceso de recocido intermedio a 1 120 / °C durante 5 / min, y a continuación los materiales se laminaron por segunda vez en frío a 0,22 y 0,29 / mm de espesor respectivamente. Posteriormente, los materiales se trataron con recocido de descarburación a 850 / °C durante 4 ó 6 / min. Por último, el recocido a alta temperatura se llevó a cabo a 600 / °C durante 1 / h, seguido de la velocidad de calentamiento a 50 / °C / h para subir hasta 1 000 / °C bajo la atmósfera protectora (N2 /H2 = 1:3, 1:1, 9: 1), luego se elevó la temperatura hasta 1 200 / °C con la velocidad de calentamiento a 15 / °C / h y se mantuvieron los materiales a 1200 / °C durante 8 / h bajo la atmósfera protectora (H2 puro).
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Imagen de apoyo de  The study of influence of work rolls vibration during cold rolling on the quality of steel strip surface

The study of influence of work rolls vibration during cold rolling on the quality of steel strip surface

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

El artículo representa los resultados del estudio de la influencia de la vibración de los rodillos de trabajo en la calidad de las tiras laminadas en frío sobre la base de la simulación por ordenador del proceso de laminación en el programa DEFORM-2D. Se determinó que el tamaño de las zonas de sombra alternantes en la superficie de las tiras laminadas en frío recibidas mediante simulación coincide con los datos experimentales. La comparación del cambio del perfil de la superficie de la banda en función de la frecuencia de vibración del cilindro de trabajo y la velocidad de laminación demostró que el aumento de la velocidad de laminación conduce al aumento de la anchura de las rayas transversales, y el aumento de la frecuencia de vibración conduce a su disminución. Los resultados de la simulación por ordenador llevaron a la conclusión de que la vibración vertical de los cilindros de trabajo, como la curva de oscilación según la Ley Armónica, no influye significativamente en el ancho longitudinal de la banda. Se comprobó que la vibración horizontal de los cilindros de trabajo no influye en la naturaleza de las desviaciones del perfil de la superficie de la banda. Se ofrecen recomendaciones sobre el uso de los resultados de la simulación para evaluar el perfil de la superficie de la banda.INTRODUCCIÓNUna de las prioridades de la fabricación de productos laminados planos es disponer de indicadores de calidad de la superficie de la banda durante la laminación en frío. Al mismo tiempo, se identifica una amplia gama de estos indicadores, incluidos los parámetros de rugosidad, nervaduras, impurezas y defectos que rompen la continuidad de la superficie (por ejemplo, huellas, arañazos, marcas, etc.).Uno de los defectos, difícil de eliminar y que se produce en la superficie de los flejes laminados en frío, es la nervadura que aparece en forma de zonas transversales con sombras claras y oscuras alternadas (figura 1). El mecanismo de aparición de este defecto en la superficie de los flejes de acero laminados en frío todavía no se conoce completamente, sin embargo, vale la pena señalar que los artículos [1 - 8] dedicados a la investigación de la aparición de este defecto y las recomendaciones para reducir los rechazos debidos a este defecto lo relacionan con los procesos de vibración en los puestos de trabajo de los laminadores continuos. Así, según los autores de los artículos [1, 2], la causa de las nervaduras es la vibración propia durante el laminado, en los artículos [3, 4] se mencionan como causas los procesos dinámicos en los equipos de los trenes principales de los trenes de laminación, en los artículos [5 - 7] es la posición de los rodillos de laminación en el tren de laminación y en el artículo [8] es la calidad del mecanizado de los rodillos. A pesar de las diferencias en los factores mencionados, en última instancia se puede decir que las nervaduras se producen bajo la influencia de los procesos oscilantes del conjunto de rodillos.Teniendo en cuenta las características especiales de la laminación en frío continua, es difícil y casi imposible realizar estudios experimentales para identificar la influencia de la oscilación del sistema de rodillos en la precisión de las dimensiones de la banda y la aparición de defectos superficiales en las bandas.
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Imagen de apoyo de  Environmentally responsible policy of wastes in steel industry

Environmentally responsible policy of wastes in steel industry

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

El problema de la contaminación del entorno natural, debido al aumento de la actividad industrial, interesa a un número cada vez mayor de países de todo el mundo. El principal objetivo de la política de residuos debe ser el reciclado de materias primas valiosas y, por tanto, la protección del entorno natural. La siderurgia es una industria en la que, junto a la minería y la energía, se generan grandes cantidades de residuos. En la UE, estos residuos se clasifican como residuos térmicos y residuos peligrosos. En muchos países se están desarrollando nuevas tecnologías para reducir la cantidad de residuos depositados. Este estudio presenta los resultados de la investigación de residuos que contienen hierro en cuanto a su impacto ambiental en caso de almacenamiento, la posibilidad de reciclar el hierro mediante el proceso de reducción de óxidos de hierro y los grados de metalización de residuos seleccionados. La investigación realizada indica las direcciones de una gestión de residuos respetuosa con el entorno natural.INTRODUCCIÓNCon el aumento de la población en la Tierra y el desarrollo de la industria, la contaminación del medio ambiente es cada vez mayor. El desarrollo de las ciudades, las actividades humanas económicas y los centros industriales hacen que cada vez entren más sustancias nocivas en el medio ambiente. Las emisiones y los residuos industriales son los que más contaminan el medio ambiente.Hasta ahora, el acero es un material estructural que mantiene su posición de liderazgo. Por ello, la metalurgia y la industria de la fundición pertenecen a ramas de la economía cuya cuota de mercado es significativa. En el consumo total de metales, la cuota del acero y la fundición supera el 92%. Desgraciadamente, esta industria genera cantidades importantes de residuos, entre ellos los que contienen hierro. Cada vez se recicla más cantidad de estos residuos, pero una parte se almacena. El artículo presenta los resultados de las investigaciones sobre los residuos que contienen hierro en cuanto a su impacto en el medio ambiente en caso de almacenamiento, la posibilidad de reciclar el hierro mediante el proceso de reducción de los óxidos de hierro y los grados de metalización de determinados residuos.GESTIÓN DE RESIDUOSEl término "residuo" -de acuerdo con los requisitos de la Unión Europea- abarca cualquier sustancia u objeto del que el poseedor (fabricante) se deshace, tiene la intención de deshacerse o al que se le exige que se deshaga [1]. La siderurgia es una industria en la que, aparte de la minería y la energía, se generan las mayores cantidades de residuos.
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Imagen de apoyo de  Studying the Fe-Al-Si system in relation to ferrosilicon-aluminum alloy crystallization

Studying the Fe-Al-Si system in relation to ferrosilicon-aluminum alloy crystallization

Por: Croatian Metallurgical Society (CMS) | Fecha: 2023

En el trabajo se han calculado los valores de entalpías para una serie de compuestos ternarios y se ha llevado a cabo la triangulación del sistema Fe-Al-Si. Se han determinado las principales zonas de cristalización de los compuestos en relación con las composiciones industriales de ferrosilicio-aluminio. Se ha llevado a cabo el análisis de las posibles causas de la autogranulación de algunas composiciones de aleación y se han recomendado composiciones con características físicas estables garantizadas.INTRODUCCIÓNEl estudio del sistema metálico Fe-Al-Si es una de las tareas importantes para la producción de aleaciones de silicio-aluminio con propiedades y características especificadas. El análisis de los datos de la literatura muestra que la mayor parte de la investigación se ocupa de las aleaciones de aluminio con aditivos no significativos de otros componentes. En la República de Kazajstán se desarrolló y utilizó industrialmente la tecnología de fundición de una aleación compleja de ferrosilicio-aluminio (FSA) a partir de carbones con alto contenido en cenizas. Esta aleación sustituye al ferrosilicio y al aluminio metálico o al aluminio secundario de grado AB85-87 en la transformación de aceros ordinarios y de baja aleación.Según las especificaciones técnicas (ST DGP 38911750-001-2019), la aleación puede contener 40 - 65 % de silicio, 7,5 - 22,5 % de aluminio, hierro el resto (Tabla 1).Además, la aleación puede contener 0, 5 - 1,2 % de Ti, 0,3-0,7 % de Ca, y no más de 1 % en total de Cr y Mn que entran en la aleación a partir de virutas de acero.El contenido de carbono, en función del contenido de aluminio de la aleación, puede variar entre el 0,1 % y el 0,35 %. De forma similar a la aleación de ferrosilicio, algunos compuestos de la aleación FSA son propensos al agrietamiento y a la dispersión en polvo.Por ejemplo, las aleaciones FSA de diferente grado de composición se fundieron en las condiciones de las plantas de AiK LLP (Ekibastuz) y KSP Steel LLP (Pavlodar) en hornos eléctricos de tipo mineral-térmico con la capacidad de 5 - 21 MVA. En la práctica, se observó que en algunos casos, al almacenar la aleación durante más de 10 días, se producía el agrietamiento de los trozos de aleación e incluso la dispersión completa en un estado de polvo fino-cristalino. Esto era especialmente característico de los grados de aleación FS45A15 y FS45A20 con el contenido de 43 - 48 % de Si y 12, 5 - 17,5 % de Al. . Cabe señalar que, en el caso de los grados altos de FSA con un contenido superior al 50 % de Si y más del 15 % de Al, no se observó la destrucción de las piezas de aleación durante el almacenamiento a largo plazo.A este respecto, resulta de cierto interés estudiar el sistema metal Fe-Al-Si en el ámbito de las composiciones de la aleación FSA industrial.
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Studying the Fe-Al-Si system in relation to ferrosilicon-aluminum alloy crystallization

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