- La Laminazione -
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Le lavorazioni per laminazione [DE] [IT] [IT] sono impiegate nell'industria siderurgica per la trasformazione del materiale colato in forma di lingotti o per colata continua in prodotti semilavorati commerciali e costituiscono lle prime operazioni che vengono svolte nel ciclo produttivo. I prodotti più comuni della laminazione sono [FR] :
- i blumi, prodotti di sezione uadrata con lato di dimensioni superiori a 130 mm;
- le billette, [EN] prodotti di sezione quadrata con lato di dimensioni inferiori a 130 mm e superiori a 40 mm;
- le bramme, prodotti di sezione rettangolare con spessore maggiore di un quarto della larghezza e lato minore di almeno 100 mm,
- gli slebi, prodotti di forma piatta di varia sezione non rientrante nelle classi precedenti;
- i profilati con le caratteristiche forme a L, a T, a doppia T, a U, ecc, tipici delle costruzioni in carpenteria, con lunghezza commerciale di circa 6 m;
- le barre, prodotti con sezione quadrata, cicolare, esagonale, rettangolare, ecc e lunghezza commerciale di circa 6 m;
- la lamiere prodotte in un vasta gamma di spessori,
- la vergella, cioè il tondino con sezione circolare normalmente fornito in rotoli.
Le operazioni di laminazione [IT] su acciaio sono di norma effettuate a caldo, ad eccezione della laminazione di lamiere con spessore inferiore a 1mm, fatta a freddo. L'operazione di laminzione trasforma la struttura cristallina disomogenea dei lingotti o dei prodotti di colata continua in una struttura con grani allungati, a seconda del grado di ricristalizzazione ottenuto. La figura seguente riporta lo schema semplificato di un laminatoio [IT] [EN] [DE] [FR] e alcune sue configurazioni tipiche.
Analisi del processo di laminazione
Il processo di laminazione è schematizzato nella sua forma più semplice nella figura seguente.
Un pezzo di sezione rettangolare viene trascinato tra due cilindri laminatori che ruotano in senso opposto, subendo uno schiacciamento, un allungamento ed un allargamento; si suppone, per il momento, di trascurare l'effetto di allargamento, peraltro assente nella laminazione di molti prodotti in quanto impedito dalla particolare configurazione dei cilindri laminatori. Per il principio di costanza della portata, la velocità media in una sezione del materiale laminato aumenta dalla zona di ingresso a quella di uscita, in quanto la sezione diminuisce. La figura successiva riporta l'andamento qualitativo di tali velocità.
La curva 1 mostra che la velocità del materiale coincide con quella periferica del rullo in un punto detto neutro. La curva 2 mostra che la zona di contatto può essere considerata suddivisa in tre zone: la zona centrale, intorno al punto neutro, nella quale il materiale aderisce al rullo e ne acquista la velocità periferica, e due zone di slittamento, a sinistra e a destra della zona centrale, nelle quali le forze di attrito sono dirette in senso opposto. Nella figura precedente è anche indicato l'effetto di tali forze sul profilo di velocità delle varie sezioni del materiale. Perchè la laminazione possa avvenire, le forze di attrito a sinistra della zona centrale devono predominare su quelle di destra.
Tipi di laminazione
La laminazione degli acciai viene eseguita a caldo o a freddo.
La laminazione a caldo degli acciai viene effettuata a temperatura variabile tra 900° e 1250 °C, a seconda del tipo di acciao che si sta considerando. Se consideriamo queste temperatura, dobbiamo tenere conto del fatto che gli acciai presentano il massimo grado di plasticità e ciò consente notevoli trasformazioni plastiche con il minor numero di passate. Infatti, ad ogni passata, con il trascorrere del tempo, la temperatura del pezzo diminuisce e diminuisce in modo proporzionale la plasticità e la laminabilità dell'acciao. Con la laminazione a caldo si lavorano i lingotti, i blumi, le bramme e le billette per ricavare lamiere, profilati e tondi di medio e anche grosso spessore.
La laminazione a freddo sfruttta la plasticità a freddo degli acciai, ovviamente notevolmente minore di quella che posseggono a caldo. Infatti la riduzione di spessore che si riesce ad ottenere è molto limitata. Le passate non possono essere ripetute molte volte in uqnto il materiale laminato a freddo subisce il fenomeno dell'incrudimento [IT] [DE] [FR] e tende a diventare fragile. Per questo motivo la laminazione a freddo degli acciai viene effettuta sulle lamiere di piccoli spessori, al fine di ottenere dei lamierini sottili con spessori più piccoli di quello che è possibile ottenere mediante laminazione a caldo.
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