El acero laminado en caliente es un material de construcción rentable. Este material es muy trabajable y está disponible en grandes tamaños -bobinas, chapas y perfiles estructurales-, lo que lo convierte en un elemento básico para muchas aplicaciones.
En este blog, Weijunli Steel, un principal proveedor y transformador de acero, le explicará todo lo que debe saber sobre el acero laminado en caliente.
Definición de acero laminado en caliente
El acero laminado en caliente es un artículo de acero que se fabrica laminando acero a temperaturas generalmente entre 1000°C y 1250°C, por encima de la temperatura de recristalización del acero. A esas temperaturas, el metal es blando y poco duro para moldearlo en chapas gruesas, bobinas anchas y formas estructurales. Este proceso permite producir grandes volúmenes de material de forma rentable y es el más adecuado para la construcción, la maquinaria pesada y la fabricación industrial.
Propiedades del acero laminado en caliente
Temperatura y proceso de producción
El acero laminado en caliente se fabrica calentando planchones, palanquillas o desbastes de acero semiacabados en un horno de recalentamiento y pasándolos por trenes de laminación mientras están por encima de la temperatura de recristalización. La alta temperatura permite reducir rápidamente el espesor con menos fuerza de la que se necesitaría a temperatura ambiente. Tras el laminado final, el material se somete a refrigeración controlada (a menudo mediante flujo laminar) para gestionar con precisión la microestructura resultante antes de ser enrollada o cortada en placas.
Características superficiales y dimensionales
El rasgo visible clave del acero laminado en caliente es cascarilla de laminación-una capa oscura y oxidada que se forma durante el procesado a alta temperatura. Las superficies también pueden presentar óxido claro, marcas de anidación (por contacto de la bobina), o ligeras picaduras. Dimensionalmente, el material tiene intrínsecamente tolerancias más amplias y más pobres planitud que los equivalentes laminados en frío, por lo que es habitual que se produzcan variaciones de espesor y pequeños alabeos, sobre todo en las chapas más gruesas.
Microestructura y propiedades mecánicas
Debido a la deformación que se produce por encima de la temperatura de recristalización, el acero laminado en caliente suele tener una estructura de grano más grueso, lo que se traduce en una mayor ductilidad y alargamiento, pero normalmente un límite elástico más bajo, en comparación con el acero laminado en frío.
Procesabilidad y tratamiento posterior
El acero laminado en caliente es fácil de conformar, cizallar, soldar y doblar, y tiene un riesgo extremadamente bajo de agrietarse. Según el uso final, el acero laminado en caliente suele someterse a un tratamiento posterior (lavado con ácido para eliminar la cascarilla de óxido, galvanizado para protegerlo de la corrosión o laminado en frío para obtener tolerancias más estrictas), dependiendo del uso final.
Ventajas y desventajas del acero laminado en caliente
Comprender sus pros y sus contras puede ayudarle a elegir los materiales adecuados para su proyecto.
Ventajas
- Rentabilidad: Con menos procesos de mecanizado de precisión y mayor producción, el coste por tonelada del acero laminado en caliente es inferior al del acero laminado en frío.
- Producción a gran escala: capaz de producir bobinas anchas y chapas gruesas que no pueden suministrarse económicamente mediante laminado en frío.
- Buena conformabilidad y soldabilidad: Su gran ductilidad permite doblarlo y soldarlo en la fabricación estructural.
- Procesado flexible del sustrato: apto para decapado ácido, galvanizado, pintado o posterior procesado en frío.
Desventajas
- Mal acabado superficial: La cascarilla de óxido y la rugosidad lo hacen inadecuado para aplicaciones visibles o decorativas sin tratar.
- Gran tolerancia dimensional: Si se requiere un grosor y una planitud precisos, es necesario un procesamiento adicional (laminado en frío, mecanizado).
- Diferencias de rendimiento mecánico: Las diferencias de rendimiento mecánico de las bobinas o chapas individuales pueden ser mayores que las de los productos laminados en frío estrictamente controlados.
Cuándo elegir acero laminado en caliente: Cuando el coste, el gran tamaño de la sección transversal y el rendimiento estructural son más importantes que el aspecto superficial y el estricto control del tamaño.
Aplicaciones del acero laminado en caliente
La combinación de disponibilidad de tamaños, asequibilidad y propiedades mecánicas del acero laminado en caliente lo hace indispensable en todos los sectores:
- Construcción e infraestructuras: Vigas estructurales (vigas en I, vigas en H), pilares, placas para puentes y armazones de edificios. Son comunes las calidades estructurales (por ejemplo, S235, equivalentes a S355).
- Maquinaria pesada: Bases, bastidores y componentes para equipos agrícolas, maquinaria de minería y máquinas industriales.
- Construcción naval y offshore: Placas de casco, placas de cubierta y elementos estructurales que requieren espesor, soldabilidad y tenacidad. Los aceros laminados en caliente de calidad marina (por ejemplo, AH36, DH36) se utilizan tras la certificación correspondiente.
- Automoción y transporte: Componentes de chasis, travesaños y determinadas piezas estampadas en las que el acabado superficial no es crítico.
- Tubos y perfiles estructurales: Las bobinas laminadas en caliente suelen ser la materia prima de los tubos soldados y los tubos estructurales utilizados en la construcción y las infraestructuras.
- Energía y almacenamiento: Estructuras de acero para centrales eléctricas, recipientes a presión en bruto (tras su transformación) y tanques de almacenamiento.
Normas industriales para el acero laminado en caliente
La producción y clasificación de acero laminado en caliente están estrictamente regulados por normas internacionales y nacionales para garantizar la coherencia de la composición química, las propiedades mecánicas y los métodos de ensayo. Comprender estas normas es esencial para los compradores e ingenieros de todo el mundo a la hora de abastecerse de materiales o verificar las certificaciones de calidad.
Estos son algunos de los normas de acero laminado en caliente más reconocidas en todo el mundo:
| Región | Sistema estándar | Grados comunes | Descripción / Aplicación |
|---|---|---|---|
| Estados Unidos (ASTM / AISI) | ASTM A36, ASTM A1011, ASTM A572 | A36, A1011, A572 Gr.50 | Ampliamente utilizado en los sectores de la construcción, la maquinaria y la automoción. |
| Europa (EN) | EN 10025-2, EN 10111 | S235JR, S275JR, S355JR | Define los aceros estructurales y de bajo carbono con buena soldabilidad. |
| China (GB) | GB/T 700, GB/T 3274 | Q235, Q345 | Cubre las chapas laminadas en caliente de uso general y estructural. |
| Japón (JIS) | JIS G3101, JIS G3132 | SS400, SPHC | Se utiliza para aplicaciones mecánicas, de construcción y de conformado. |
| Organización Internacional de Normalización (ISO) | ISO 4948, ISO 3573 | – | Proporciona definiciones generales y la clasificación de los aceros. |
Cada una de estas normas especifica:
- Composición química (carbono, manganeso, azufre, fósforo, etc.)
- Propiedades mecánicas (límite elástico, resistencia a la tracción, alargamiento)
- Tolerancias dimensionales y calidad superficial
- Métodos de ensayo resistencia a los impactos, dureza y capacidad de flexión
Conclusión
El acero laminado en caliente es un material subyacente en la construcción, la fabricación y la industria pesada por ser económico, estar disponible en grandes dimensiones y ser muy trabajable. Aunque tiene limitaciones en cuanto al acabado superficial y las propiedades de precisión dimensional, a menudo pueden superarse con tratamientos posteriores como el decapado, el galvanizado o el acabado en frío. Los pasos más importantes para los compradores y especificadores son seleccionar la norma y el grado correctos, insistir en la documentación adecuada del laminador e inspeccionar las entregas para comprobar su rendimiento y conformidad.
PREGUNTAS FRECUENTES
P: ¿Qué diferencia hay entre el acero laminado en caliente y el laminado en frío?
R: El acero laminado en caliente se procesa a alta temperatura y tiene una superficie más rugosa y tolerancias más amplias; el laminado en frío se procesa a temperatura ambiente (o se reduce en frío) para producir un acabado más liso y un control dimensional más estricto.
P: ¿Se oxida el acero laminado en caliente?
R: Sí, la cascarilla de laminación no proporciona protección anticorrosiva a largo plazo. Aplique galvanizado, pintura o aceite para protegerla.
P: ¿Se puede utilizar acero laminado en caliente para piezas de precisión?
R: No directamente. Para precisión de espesor, planitud o acabado superficial, elija acero laminado en frío o realice un mecanizado/acabado secundario.
P: ¿Cómo puedo verificar la calidad de las entregas de acero laminado en caliente?
R: Exija un MTC, inspeccione los números térmicos, realice comprobaciones visuales de la superficie, mida las dimensiones en varios puntos y solicite pruebas mecánicas de muestra para aplicaciones críticas.
P: ¿Qué espesores suelen tener los aceros laminados en caliente?
R: Los productos laminados en caliente suelen oscilar entre 1,5 mm y más de 100 mm en el caso de las chapas; las bobinas y los flejes anchos varían en función de la capacidad del laminador.
P: ¿Qué procesos posteriores se utilizan con el acero laminado en caliente?
R: Decapado (limpieza ácida), galvanizado, recocido (poco frecuente), laminado en frío (para mejorar las tolerancias), pintura y recubrimiento en polvo.
