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PROCESOS DE CONFORMADO: PROTECCION SUPERFICIAL DE ACEROS FRENTE A OXIDACION Y CORROSIÓN
1.Oxidación.
La cascarilla se forma continuamente durante el proceso de laminación en caliente. La capa de óxido (secundaria) se elimina justo antes de que la chapa entre en el tren de laminación. No obstante, el tiempo que transcurre entre la etapa de decapado y el primer rodillo (aprox 5 segundos) es suficiente para dar lugar a la formación de una nueva capa de óxido, terciaria, y ésta es inevitable. Sus propiedades, dependiendo de la composición química del acero y de las condiciones del proceso, tienen un gran impacto sobre la calidad superficial final del acero. Los requerimientos de los clientes acerca de las propiedades de la cascarilla son particularmente estrictas con el fin de poder garantizar una adecuada respuesta del material a pasos sucesivos del proceso como decapado, estampado o recubrimientos directos. Estudios realizados por personal cualificado del CTM sobre el crecimiento y comportamiento mecánico de la cascarilla indican que sus propiedades se pueden llegar a controlar hasta tal punto, que el comportamiento de la misma no tiene porqué ser el esperado de frágil y abrasivo (perjudicial para determinados aspectos como los rodillos de laminación) sino que en condiciones adecuadas, podría pasar a presentar características de ductilidad y gran adherencia y uniformidad al acero, lo que le otorgaría grandes ventajas, i.e., disminución de gastos en decapado, aumento de la productividad, etc.
Este control de las propiedades toma especial revelancia cuando se trata la oxidación de aleaciones especiales, ejemplo de las cuales puede ser los aceros con alto contenido en Si. Estos aceros, presentan el inconveniente de la formación a altas T (1170ºC) de Fe2SiO4 (fayalita), inevitable, y que está relacionado con la llamada oxidación catastrófica de los aceros (el Si aumenta las cinéticas de oxidación por encima de 1170ºC y las retarda por debajo). Estos estudios se llevan a cabo en colaboracion con la Universidad de Gante (Bélgica), la Universidad Autónoma de Nuevo Léon (México) y la Universidad de Freiberg (Alemania)
Representación esquemática del proceso de laminación en caliente y la formación de la cascarilla.
2. Galvanizado.
El acero es el material más utilizado mundialmente dada su versatilidad y bajo coste. Constituye por tanto, un factor determinante en el desarrollo de la industria. Su principal inconveniente es qu en presencia de atmósferas agresivas puede aparecer un alto grado de corrosión. Es por ello que el acero debe de ser convenientemente protegido por un adecuado recubrimiento. Estos recubrimientos deben presentar excelentes propiedades de conformado y buena adhesión al substrato de acero. Los procesos de transformación como el galvanizado permiten ofrecer soluciones globales, ágiles, versátiles y adaptadas al entorno global y cambiante en que nos movemos.
El galvanizado presenta una serie de ventajas que no es posible encontrar en otros tipos de recubrimientos: Bajo costo contra vida útil, bajo nivel de corrosión, recubrimiento adherido metalúrgicamente al acero, fácil de inspeccionar, gran resistencia a daños mecánicos. El recubrimiento de aceros por inmersión en baño de zinc es una técnica muy efectiva y utilizada desde hace más de 150 años. El zinc por sí mismo tiene una buena resistencia a la corrosión a través de la formación de películas superficiales protectoras de óxidos y carbonatos. La película de zinc que se forma sobre el acero lo protege de dos maneras: protección de barrera y protección galvánica. En la primera, se forma una barrera física entre el acero del substrato y el medio ambiente. La protección galvánica permite que productos de acero puedan permanecer sin corrosión durante décadas. Esto se explica porque en presencia de humedad el zinc actúa como ánodo de sacrificio y evita que el acero se oxide.
Los procesos de recubrimiento con cinc son variados según su aplicación práctica, se pueden citar a modo de ejemplo el galvanizado en continuo por inmersión en caliente (galvanizado continuo de bobinas de acero), galvanizado en continuo por inmersión o batch (galvanizado de piezas una vez ya estan conformadas) y termogalvanizado. El proceso de galvanización se ve afectado por diferentes variables que pueden influir notablemente en la apariencia y calidad superficial del producto final. CTM atesora una amplia experiencia en el estudio y caracterización de galvanizados así como en la identificación y caracterizacion microestructural adecuada de dichos recubrimientos, optimizando así al máximo los requerimientos de calidad superficial del cliente. Los trabajos mas recientes se han efectuado con la Universidad de Gante (Bélgica) y empresas como GONVARRI
Ejemplos de corrosión y oxidación en piezas de acero.
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