O.R.I. MARTIN Acciaieria e Ferriera di Brescia S.P.A.
BRESCIA, 18-19-20 Marzo 2009
LAMINAZIONE FREDDA
Progetto di ricerca
Evoluzione impiantistica
Aspetti teorici e finalità
Risultati
Presentazione del gruppo ORI MARTIN
1 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
SOMMARIO
TEORIA E FINALITA’
PRESENTAZIONE
DEL GRUPPO
ORI MARTIN
2 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
IL GRUPPO ORI MARTIN
MECCANICA TRAFILATI
MARTIN s.r.l.
TRAFILATI MARTIN S.p.A.
[ n. 2 unità produttive ]SIDERURGICA LATINA
MARTIN S.p.A.
STRAND TECH MARTIN Inc.
O.R.I. MARTIN S.p.A.
Acciaieria e Ferriera di Brescia
[ n. 2 unità produttive ]
TTM tension technology s.r.l.PRO.CO.M. s.r.l.
3 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
IL GRUPPO ORI MARTIN
O.R.I. MARTIN Acciaieria e Ferriera di Brescia S.p.A.
Stabilimento di Brescia (Via Cosimo Canovetti, 13 – 25128 Brescia)
Billette (sez. 140x140 mm)
Vengono fabbricati i seguenti prodotti:
Tondo laminato a caldo in rotoli (Ø 5,5÷42 mm)
Tondo laminato a caldo inbarre (Ø 15÷56 mm)
4 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Impianto di laminazione di acciai per cemento armato (C.A.):
IL GRUPPO ORI MARTIN
O.R.I. MARTIN Acciaieria e Ferriera di Brescia S.p.A.
Stabilimento di Ceprano (Via Oger Martin, 21 - 03024 Ceprano - FR)
tondo nervato in rotoli: 8÷16 mm
tondo nervato in barre: 8÷32 mm
Trattamento termico di ricottura dei rotoli
Trattamenti termici di ricottura, bonifica, normalizzazione edistensione delle barre
Rullatura, controlli CND e taglio a misura delle barre
Presso lo stabilimento di Brescia vengono inoltre eseguite leseguenti lavorazioni:
5 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
IL GRUPPO ORI MARTIN
Spezzonatura Meccanica Barra (Ø=1125 mm, L=100600 mm)
Bisellatura e taglio a sega delle barre
Decapaggio, fosfatazione, saponatura rotoli.
Trafilatura Rotolo-Barra (Ø 1040 mm)
Trafilatura Rotolo-Rotolo (Ø 4,520 mm)
Pelatura Barra-Barra (Ø 1455 mm)
Vengono eseguite le seguenti lavorazioni :
TRAFILATI MARTIN S.p.A.
Stabilimento di Cologne (Via Kennedy, 64 - 25033 Cologne BS)
6 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Pelatura Rotolo-Rotolo ( 10÷30 mm)
IL GRUPPO ORI MARTIN
Esegue lavorazioni meccaniche di
rettifica, tornitura e foratura profonda
con foro Ø 5÷20 mm di profondità
501.200 mm.
MECCANICA TRAFILATI MARTIN s.r.l. (M.T.M.)
Via G. Verdi, 72 - 25073 Bovezzo (Brescia)
Pelatura-Calibratura Rotolo-Barra ( 6÷15 mm)
Trafilatura Rotolo-Barra ( 1016 mm)
Rettifica barre ( 5÷40 mm)
Pelatura Rotolo-Rotolo ( 6÷13 mm)
Vengono eseguite le seguenti lavorazioni :
TRAFILATI MARTIN S.p.A.
Stabilimento di Savigliano (via Savigliano, 24/a -12030 Monasterolo di Savigliano CN)
7 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
IL GRUPPO ORI MARTIN
STRAND TECH MARTIN Inc.
134 East Richardson Avenue Sommerville, South Carolina 29483 USA
SIDERURGICA LATINA MARTIN S.p.a. (S.L.M.)
Via Oger Martin, 21 - 03024 Ceprano (Frosinone)
Trefoli per C.A.P.
Treccia a 2 o 3 fili per C.A.P.
Filo trafilato medio-alto carbonio
Trefoli per C.A.P.
Treccia a 2 o 3 fili per C.A.P.
Filo trafilato medio-alto carbonio
8 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Opere speciali in C.A., C.A.P.;
lavori speciali per il
risanamento e l'adeguamento
delle strutture in C.A., C.A.P. e
metalliche.
IL GRUPPO ORI MARTIN
Progettazione e costruzione di sistemi di
post tensione, pretensione, tiranti
in trefolo e in barre. Sistemi di strallatura,
appoggi, giunti stradali e ritegni sismici.
Progettazione costruzione di attrezzature
per la cantieristica. Vendita e noleggio
di attrezzature per la messa in opera ed
assistenza tecnica alla messa in opera.
9 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
PRO.CO.M S.r.l. (post tensioning system)
Via Gandhi, 7 - 20010 Vittuone (MI)
TTM tension technology S.r.l. (post tension anchor system)
Via Gandhi, 7 - 20010 Vittuone (MI)
LE QUALITA’ DI ACCIAIO PRODOTTE
Acciai per Bulloneria
48%
Acciai per Molle
15%
Acciai per Bonifica,
Cementazione, Tempra
Superficiale
15%
Acciai per Utensili
5%
Acciai Automatici
2%
Acciai per Saldatura
5%
Acciai Resistenti allo
Scorrimento a caldo e a
basse temperature
2%
Acciai Medio e Alto
Carbonio
8%
10 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
PRINCIPALI APPLICAZIONI
11 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
ASPETTI TEORICI E FINALITA’
ASPETTI TEORICI
E FINALITA’
12 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
PROCESSO
TERMO-MECCANICO
Riduzione della temperatura durante la laminazione alloscopo di ottenere il desiderato profilo termico (funzione della tipologia di acciai)
Presso ORI MARTIN la deformazione a bassa temperatura è ottenuta combinando 2+3 gabbie intermedie/prefinitricied il blocco finitore (BGV)
Un impianto di laminazione capace di operare a temperature inferiori a 800°C (impianto ORI MARTIN progettato per 750°C).
13 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
ASPETTI TEORICI E FINALITA’
Una riduzione finale non inferiore al 15-20% (ottimale 25%)
Prima della
trasformazione
Durante la
trasformazione
Area metastabile
Area stabile
Esempio di applicazione del processo di laminazione termo-meccanico in un diagramma di trasformazione isotermica tempo-temperatura
Time
Tem
pera
ture
Ms
Ac3
TR
Ac1
TR = temperatura di ricristallizzazione
Ferrite +
Pearlite
Bainite Martensite
14 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
ASPETTI TEORICI E FINALITA’
Dopo la
trasformazione
Acciai da stampaggio a freddo: tipico ciclo di fabbricazione di due differenti prodotti.
Produzione di perni sferici in 41Cr4/41CrS4
Stampaggio a freddo
Skin-passatura
Trafilatura
Ricottura globulare
Ricottura lavorabile
15 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
ASPETTI TEORICI E FINALITA’: esempio applicativo
Produzione di bulloni in acciaio 23MnB3
Ricottura globulare
Trafilatura
Stampaggio a freddo
Produzione di perni sferici in 41Cr4/41CrS4
Stampaggio a freddo
Skin-passatura
Trafilatura
Ricottura globulare
Ricottura lavorabile
Acciai da stampaggio a freddo: Nuovo ciclo di fabbricazione con acciai prodotti con laminazione termomeccanica
16 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
ASPETTI TEORICI E FINALITA’: esempio applicativo
Produzione di bulloni in acciaio 23MnB3
Ricottura globulare
Trafilatura
Stampaggio a freddo
Produrre acciai in vergella con struttura
tale da :
Migliorare le proprietà meccaniche e tecnologiche.
Evitare / ridurre trattamenti termici successivi alla laminazione (ex. ricotture) con la possibilità di minimizzare la presenza di costosi elementi di lega.
17 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
ASPETTI TEORICI E FINALITA’
Obiettivi della laminazione fredda
ELIMINAZIONE / RIDUZIONE
DEL TRATTAMENTO TERMICO
Normalizzazione
Bonifica
Ricottura di Lavorabilità
Ricottura Globulare
MICRO STRUTTURE
omogenea dimensione del
grano per tutti i tipi di acciai
migliore struttura per il
trattamento termico
minimizzare / evitare
aggiunte di elementi di lega
(micro-legati)
PROPRIETA’ MECCANICHE
incremento del carico di
snervamento
e.g. acciai strutturali
incremento del carico di
rottura
e.g. acciai medio carbonio
miglioramento plasticità
del prodotto
e.g. acciai da bulloneria
riduzione \ uniformità del
carico di rottura
18 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
ASPETTI TEORICI E FINALITA’
EVOLUZIONE IMPIANTISTICA
EVOLUZIONE
IMPIANTISTICA
19 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Ta
pp
eto
di
raff
r. S
telm
or
2 Water-box finali
Forno di Riscaldo billette
EVOLUZIONE IMPIANTISTICA – Layout iniziale
Monoblocco calibratori a 8 passi (Temp. Ingresso 950°C)
Tappeto Stelmor 80 m
Linea vergella (Ø 5,5-16,5mm) installata nel 1985:
Linea H2O due box di raffreddamento finali senzapre-raffreddamenti nel treno intermedio
Monoblocco finitore 8 passi
20 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Treno sbozzatore
Treno intermedio
2 Water-box finali
EVOLUZIONE IMPIANTISTICA – fase 1
Monoblocco finitore 8 passi
Allungamento linea di laminazionedi circa 100 m (loop)
Sistema di raffreddamento intermedio
Modifiche apportate nel 2003:
Treno sbozzatore
Treno intermedio
Sostituito 4 gabbie pre-finitrici con 2+3 gabbie prefinitrici\ calibratrici
21 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Sistema di raffreddamento
Ta
pp
eto
di
raff
red
da
me
nto
Ste
lmo
rForno di Riscaldo billette
Monoblocco a 8 passi (Temp. Ingresso 750°C)
Tappeto Stelmor 105 m ben Coibentato
Nuova linea vergella (Ø 5,5-22mm)installata nel 2007:
n. 3 Box di raffreddamento finali
EVOLUZIONE IMPIANTISTICA – fase 2
2 water-box intermedi
1
2
22 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Introduzione di n. 2 water boxintermedi.
Treno sbozzatore
Treno intermedio
Forno di Riscaldo billette
RISULTATI
RISULTATI
23 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Confronto della dimensione del granoFerritico-perlitico prima e dopo gli ultimi Interventi impiantistici
Effetti sulla globulizzazione
RISULTATI
24 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Acciai da Stampaggio
Effetti sul carico di rottura del laminato
Effetti sul carico di rottura del ricotto
RISULTATI
25 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Relazione tra dimensioni (m) e sezione (G) del grano ferritico-perlitico secondo ASTM
primadopo
RISULTATI
26 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Laminazione fredda
Grano ferritico-perlitico del laminato in qualità 30MnB3
Laminazione a temperatura controllata
RISULTATI
27 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Grano ferritico-perlitico del RICOTTO in rotolo in qualità C35B
Laminazione a temperatura controllata
Laminazione fredda
RISULTATI
28 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Laminazione fredda
Andamento carico di rottura (Rm) del 23MnB4+Cr
laminato in rotolo
575
580
585
590
595
600
605
610
615
2004 2005 2006 2007 2008
Rm
(M
Pa)
RISULTATI
29 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Andamento carico di rottura (Rm) rilevato sul C35B
ricotto in rotolo
480
485
490
495
500
505
510
515
520
525
530
535
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Rm
(M
Pa
)
Laminazione fredda
RISULTATI
30 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Andamento globulizzazione rilevata sul C35B
ricotto in rotolo
65
70
75
80
85
90
95
2005 2006 2007 2008 2009
glo
bu
lizza
zio
ne
%
Laminazione fredda
Effetti sulla decarburazione superficialedel laminato in rotolo
RISULTATI
31 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Acciai per Molle
Effetti sulla strizione (contrazione) del laminato in rotolo
RISULTATI
32 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Andamento contrazione (Z%) rilevata sul 54SiCrV6
laminato in rotolo
30%
32%
34%
36%
38%
40%
42%
44%
2004 2005 2006 2007 2008
co
ntr
azio
ne (
Z%
)
Laminazione fredda
RISULTATI
33 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
Laminazione fredda
PROGETTO DI RICERCA
PROGETTO DI
RICERCA
34 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
35 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi
PROGETTO DI RICERCA
FINE
F I N E
36 – Laminazione fredda Ing. Natale Gaudenzi