El procesamiento termomecánico es un proceso metalúrgico que combina procesos de deformación mecánica o plástica como compresión o forjado , laminado , etc. con procesos térmicos como tratamiento térmico , temple en agua, calentamiento y enfriamiento a distintas velocidades en un solo proceso. [1]
El proceso de temple produce una barra de alta resistencia a partir de acero de bajo carbono de bajo costo . El proceso templa la capa superficial de la barra, lo que presuriza y deforma la estructura cristalina de las capas intermedias y, al mismo tiempo, comienza a templar las capas templadas utilizando el calor del núcleo de la barra.
Los lingotes de acero de 130 mm² ("lingotes de lápiz") se calientan a aproximadamente 1200 °C a 1250 °C en un horno de recalentamiento. Luego, se laminan progresivamente para reducir los lingotes al tamaño y forma finales de la barra de refuerzo . Después del último puesto de laminación, el lingote pasa por una caja de enfriamiento. El enfriamiento convierte la capa superficial del lingote en martensita y hace que se encoja. La contracción presuriza el núcleo, lo que ayuda a formar las estructuras cristalinas correctas. El núcleo permanece caliente y austenítico . Un microprocesador controla el flujo de agua a la caja de enfriamiento para gestionar la diferencia de temperatura a través de la sección transversal de las barras. La diferencia de temperatura correcta asegura que se produzcan todos los procesos y que las barras tengan las propiedades mecánicas necesarias. [2]
La barra sale de la caja de enfriamiento con un gradiente de temperatura a través de su sección transversal. A medida que la barra se enfría, el calor fluye desde el centro de la barra hacia su superficie, de modo que el calor y la presión de la barra templan correctamente un anillo intermedio de martensita y bainita .
Finalmente, el enfriamiento lento después del temple templa automáticamente el núcleo austenítico a ferrita y perlita en el lecho de enfriamiento.
Por lo tanto, estas barras presentan una variación en la microestructura en su sección transversal, teniendo martensita fuerte, tenaz y templada en la capa superficial de la barra, una capa intermedia de martensita y bainita, y un núcleo de ferrita y perlita refinado, tenaz y dúctil.
Cuando los extremos cortados de las barras de TMT se graban en Nital (una mezcla de ácido nítrico y metanol ), aparecen tres anillos distintos: 1. Un anillo exterior templado de martensita, 2. Un anillo medio semitemplado de martensita y bainita, y 3. Un núcleo circular suave de bainita, ferrita y perlita. Esta es la microestructura deseada para una barra de refuerzo de construcción de calidad.
Por el contrario, las barras de refuerzo de menor calidad se tuercen cuando están frías, lo que las endurece para aumentar su resistencia. Sin embargo, después del tratamiento termomecánico (TMT), las barras no necesitan más endurecimiento por trabajo. Como no hay torsión durante el TMT, no se produce tensión de torsión y, por lo tanto, la tensión de torsión no puede formar defectos superficiales en las barras de TMT. Por lo tanto, las barras de TMT resisten la corrosión mejor que las barras torcidas y deformadas en frío (CTD).
Después del procesamiento termomecánico, algunos grados en los que se pueden cubrir las barras TMT incluyen Fe: 415/500/550/600. Estas son mucho más fuertes en comparación con las barras CTD convencionales y brindan hasta un 20% más de resistencia a la estructura de concreto con la misma cantidad de acero.