Prof. dr. ing. EUGEN CAZIMIROVICI Dr. ing. MARCEL VALERIU SUCIU

LAMINAREA

MATERIALELOR

METALICE

SPECIALE

Copyright © BREN, 2000

Toate drepturile rezervate editurii

Adresa: BREN

Str. Lucăceşti nr. 12, sector 6

Bucureşti

Tel./Fax: 223.43.47

637.21.55

Referenţi ştiinţifici: Prof. dr. ing. Drăgan Ioan

Universitatea Tehnică din Cluj-Napoca

Prof. dr. ing. Maniu Alexandru

Universitatea Transilvania din Braşov

Bun de tipar: 21.12.1999

ISBN 973-9493-37-8

Tipar: BREN PROD

IMPRIMAT ÎN ROMÂNIA

Cuvânt de prezentare

Laminarea este procedeul cel mai răspândit de deformare plastică a materialelor metalice, oferind avantajele unei prelucrări satisfăcătoare în întreg volumul de material, în condiţiile realizării relativ facile a formei şi obţinerii unor suprafeţe ale laminatelor de calitate bună. În siderurgie peste 75% din cantitatea de oţel se transformă în produse laminate (plate, lungi, tubulare), tendinţe similare putându-se observa şi în industria aliajelor neferoase, în special a celor cu bază de cupru şi aluminiu. Producţia de laminate plate, reprezentând 55...60% din totalul laminatelor, este determinată de necesităţile industriei construcţiilor de maşini în general şi industriei mijloacelor de transport în special, ale industriei energetice, chimice etc. În paralel se constată creşterea ponderii produselor tubulare (10...15%) promovată de aceleaşi domenii de utilizare.

În ultimii ani se remarcă ponderea tot mai mare a producţiei de laminate din oţeluri speciale şi din aliaje neferoase speciale. Tehnologia de laminare a materialelor metalice speciale implică cunoaşterea particularităţilor comportării acestora în cursul proceselor de încălzire pentru laminare, de deformare plastică prin laminare şi, în final, de răcire şi de tratament termic. Pe plan mondial, în acest domeniu, literatura de specialitate conţine puţine lucrări care să prezinte în mod sistematic indicaţii tehnologice concrete privind condiţiile deosebite care trebuie asigurate pentru a se obţine produse laminate, la nivel calitativ corespunzător, din oţeluri speciale şi din aliaje neferoase speciale cu caracteristici mecanice şi fizice deosebite. În literatura română de specialitate, întrucât nu există nici o lucrare originală în acest domeniu, utilă inginerilor din exploatare, cercetare şi proiectare confruntaţi cu dificultăţile proceselor de deformare plastică prin laminare a materialelor metalice speciale, autorii au considerat necesară apariţia lucrării de faţă care prezintă, în mod sistematic, principalele categorii de materiale metalice speciale luate în studiu, indicând amănunţit, la fiecare din aceste categorii, particularităţile structurale, de încălzire şi de comportare la deformarea plastică prin laminare. Un accent deosebit s-a pus pe interacţiunile complexe care au loc între metalul de bază, elementele de aliere şi impurităţile care influenţează direct formarea, la solidificare, a unor faze intermetalice care au rol deosebit asupra caracteristicilor materialelor metalice speciale, unele dintre acestea favorizând îmbunătăţirea proprietăţilor produselor laminate şi tratate termic.

Producerea, în prezent şi în perspectivă, a laminatelor din aceste materiale metalice speciale de calitate şi selecţia competentă a materialelor pentru anumite utilizări presupune însuşirea aprofundată a bazelor tehnologice de laminare. Pornind de la ideea că tehnologiile reprezintă componenta mobilă care se înnoieşte continuu în tehnică, accentul este pus în prezenta lucrare pe principii şi concepte care dau cadrul înţelegerii şi însuşirii tehnologiilor de laminare a materialelor metalice speciale.

3

În această viziune, lucrarea prezintă particularităţile generale ale proceselor tehnologice de laminare a oţelurilor aliate şi a unor aliaje neferoase speciale precum şi ale încălzirii şi răcirii acestora. Sunt sistematizate date referitoare la proprietăţile fizico-mecanice şi tehnologice precum şi referitoare la parametrii şi particularităţile deformării plastice prin laminare a majorităţii oţelurilor aliate şi aliajelor neferoase speciale. Se prezintă bazele proceselor tehnologice de deformare plastică prin laminare a oţelurilor aliate pentru rulmenţi, aliate pentru scule, rapide, inoxidabile, refractare, ale oţelurilor şi aliajelor pentru electrotehnică, magnetice şi nemagnetice, precum şi ale oţelurilor şi aliajelor cu rezistenţă electrică mare şi cu proprietăţi fizice speciale. Se prezintă, de asemenea, bazele proceselor tehnologice de deformare plastică prin laminare a aliajelor speciale ale unor metale neferoase grele (aliaje cu bază de cupru, de nichel, de zinc), a aliajelor speciale ale unor metale neferoase uşoare (aliaje cu bază de aluminiu, de magneziu de titan) precum şi a unor aliaje neferoase speciale cu proprietăţi fizice deosebite.

Alături de cunoştinţele inginereşti ale specialistului laminorist se impune folosirea unui material informativ foarte bogat de caracterizare a produselor laminate şi mărcilor de oţeluri şi aliaje neferoase speciale utilizate. Volumul de date necesar este deosebit de mare şi depăşeşte obiectivele acestei lucrări care îşi propune să pună bazele tehnologice ale proceselor de laminare a oţelurilor şi aliajelor neferoase speciale, evidenţiind principalele aspecte care trebuie avute în vedere şi mai puţin un catalog de laminate, mărci şi date referitoare la toate materialele metalice speciale utilizate în industria modernă. Din acest motiv caracteristicile indicate în tabelele şi diagramele din lucrare sunt limitate la strictul necesar pentru a evidenţia tendinţele de variaţie a proprietăţilor în funcţie de diferiţi parametrii şi nu pot înlocui complet consultarea standardelor străine şi româneşti precum şi a cataloagelor de produse laminate şi mărci. De asemenea, nu pot înlocui total consultarea de lucrări de specialitate referitoare la o serie de alte caracteristici deosebite cum sunt rezistenţa la coroziune, prelucrabilitatea prin aşchiere, sudabilitatea etc.

Lucrarea oferă, pentru prima dată în ţara noastră, informaţii cu privire la cele mai importante progrese realizate pe plan mondial în ultimii ani în domeniul prelucrării prin laminare a aliajelor speciale - feroase şi neferoase - pentru specialiştii din metalurgie şi construcţii de maşini, foarte utile pentru realizarea unor produse laminate din materiale metalice speciale cu caracteristici remarcabile. De asemenea, lucrarea constituie o sursă pentru specialiştii din domeniile de vârf ale industriei actuale şi de perspectivă (chimie, aeronautică energetică nucleară, electronică, electrotehnică etc.) în vederea alegerii şi utilizării materialelor metalice speciale cu performanţe superioare. Poate fi utilă şi studenţilor şi doctoranzilor de la specializările din metalurgie, mecanică sau construcţii de maşini din învăţământul superior tehnic.

Considerăm că efortul nostru pentru a realiza prezenta lucrare nu a fost de prisos dacă cel puţin o mică parte din acest material va contribui la rezolvarea problemelor tehnologice concrete care apar la laminarea oţelurilor aliate sau la laminarea aliajelor neferoase speciale.

Autorii

4

CUPRINS

Cuvânt de prezentare ............................................................................................………					3
Partea I-a:			CONSIDERAŢII GENERALE PRIVIND PROCESUL TEHNOLOGIC DE LAMINARE A OŢELURILOR ALIATE (pdf)		9
Capitolul 1		Noţiuni de bază referitoare la constituţia şi structura oţelurilor aliate destinate laminării.....................................………			9
	1.1	Constituţia fizico-chimică a oţelurilor ca aliaje fier-carbon........…			10
	1.2	Delimitarea tehnologică între aliajele fier-carbon deformabile (oţeluri) şi cele nedeformabile (fonte).........................................……			16
	1.3	Efectele proprietăţilor şi proporţiei fazelor constitutive din oţeluri asupra rezistenţei la deformare a acestora.......................……………			19
	1.4	Efectele ereditare ale structurii lingourilor de oţel asupra proprietăţilor produselor laminate.............................................…….			24
	1.5	Influenţe generale şi specifice ale elementelor de aliere din oţeluri...........................................................................………………			27
Capitolul 2		Semifabricate şi produse laminate finite din oţeluri aliate…			41
	2.1	Semifabricate destinate laminării...............................................…….			42
	2.2	Produse laminate plate................................................................…….			43
	2.3	Produse laminate lungi................................................................……			45
	2.4	Produse laminate tubulare..........................................................…….			48
	2.5	Oţeluri aliate folosite pentru laminare........................................…….			52
Capitolul 3		Particularităţile procesului tehnologic de laminare a oţelurilor aliate......................................................................………..			61
	3.1	Consideraţii privind comportarea la deformare a oţelurilor aliate.…..			62
	3.2	Caracteristici ale laminoarelor pentru laminarea oţelurilor aliate...			65
	3.3	Parametrii termici şi temporali ai procesului de încălzire la laminarea oţelurilor aliate..........................................................…..			66
	3.4	Parametrii tehnologici ai procesului de deformare la laminarea oţelurilor aliate............................................................................…….			72
Partea a II-a:				BAZELE LAMINĂRII UNOR OŢELURI ALIATE CU DESTINAŢII SPECIALE (pdf)	77
Capitolul 4		Laminarea oţelurilor pentru rulmenţi........................................			77
	4.1	Caracteristici mecanice şi structurale........................................…..			78
	4.2	Încălzirea semifabricatelor în vederea laminării......................……			80
	4.3	Parametrii tehnologici de laminare...........................................…...			84

5

Capitolul 5		Laminarea oţelurilor rapide......................................................…			87
	5.1	Caracteristici mecanice şi structurale..........................................….			89
	5.2	Parametrii tehnologici de laminare..............................................……			92
Capitolul 6		Laminarea oţelurilor inoxidabile.............................................….			95
	6.1	Caracteristici mecanice şi structurale..........................................….			96
	6.2	Comportarea la deformare plastică..............................................….			101
	6.3	Parametrii tehnologici de laminare..............................................….			103
Capitolul 7		Laminarea oţelurilor pentru electrotehnică.........................……..			108
Capitolul 8		Laminarea unor aliaje cu proprietăţi magnetice şi electrorezistive......................................................…			112
	8.1	Caracteristici structurale..............................................................……			112
	8.2	Parametrii tehnologici de laminare..............................................……			112
Partea a III-a:				CONSIDERAŢII GENERALE PRIVIND PROCESUL TEHNOLOGIC DE LAMINARE A ALIAJELOR NEFEROASE SPECIALE (pdf)	117
Capitolul 9		Noţiuni de bază referitoare la constituţia şi structura aliajelor neferoase speciale.......................................................………………..			117
	9.1	Criterii de clasificare a aliajelor neferoase..................................….			118
	9.2	Constituţia fizico-chimică a aliajelor neferoase..........................….			121
	9.3	Particularităţi ale structurii aliajelor neferoase speciale............……..			123
Capitolul 10		Semifabricate şi produse laminate finite din aliaje neferoase speciale.......................................................………………………			129
	10.1	Semifabricate destinate laminării................................................…			129
	10.2	Produse laminate finite................................................................…			131
	10.3	Mărci de aliaje neferoase speciale folosite pentru laminare.......…			132
Capitolul 11		Particularităţile procesului tehnologic de laminare a aliajelor neferoase speciale......................................................……………..			134
	11.1	Consideraţii privind deformabilitatea aliajelor neferoase speciale........................................................................…………………			134
	11.2	Caracteristici ale laminoarelor pentru laminarea aliajelor neferoase speciale......................................................…………………………..			140
	11.3	Recoacerea de omogenizare şi încălzirea pentru laminare............			142
	11.4	Parametrii tehnologici ai procesului de laminare a aliajelor neferoase speciale..........................................................………….			146
Partea a IV-a:			BAZELE LAMINĂRII ALIAJELOR SPECIALE ALE UNOR METALE NEFEROASE GRELE (pdf)		149
Capitolul 12		Laminarea aliajelor neferoase speciale cu bază de cupru...……..			149
	12.1	Proprietăţi fizico-mecanice şi tehnologice ale metalului de bază….			149
	12.2	Principalele proprietăţi ale aliajelor speciale cu bază de cupru destinate laminării........................................................…………….			155

6

	12.3	Influenţa elementelor de aliere în aliajele speciale cu bază de cupru..........................................................................……………….		159
	12.4	Parametrii tehnologici de laminare a aliajelor speciale cu bază de cupru..........................................................................……………….		165
Capitolul 13		Laminarea aliajelor neferoase speciale cu bază de nichel.........		179
	13.1	Proprietăţi fizico-mecanice şi tehnologice ale metalului de bază ..		179
	13.2	Elemente de aliere şi impurităţi în aliajele speciale cu bază de nichel.........................................................................………………..		182
	13.3	Parametrii tehnologici de laminare a aliajelor speciale cu bază de nichel.........................................................................………………..		185
Capitolul 14		Laminarea zincului şi aliajelor cu bază de zinc.....................….		189
	14.1	Proprietăţi fizico-mecanice şi tehnologice ale zincului..............….		189
	14.2	Elemente de aliere şi impurităţi în aliajele cu bază de zinc.........…		190
	14.3	Parametrii tehnologici de laminare a zincului şi aliajelor de zinc...		191
Partea a V-a:			BAZELE LAMINĂRII ALIAJELOR SPECIALE ALE UNOR METALE NEFEROASE UŞOARE (pdf)	195
Capitolul 15		Laminarea aliajelor neferoase speciale cu bază de aluminiu....		195
	15.1	Proprietăţi fizico-mecanice şi tehnologice ale metalului de bază…		196
	15.2	Principalele proprietăţi ale aliajelor speciale cu bază de aluminiu destinate laminării.......................................................................…		201
	15.3	Influenţa elementelor de aliere în aliajele speciale cu bază de aluminiu.......................................................................................……		209
	15.4	Parametrii tehnologici de laminare a aliajelor speciale cu bază de aluminiu..................................................................................………		213
	15.5	Prelucrarea termomecanică a aliajelor speciale cu bază de aluminiu.....................................................................……………….		220
Capitolul 16		Laminarea aliajelor neferoase speciale cu bază de magneziu…		225
	16.1	Proprietăţi fizico-mecanice şi tehnologice ale metalului de bază…		226
	16.2	Principalele proprietăţi ale aliajelor speciale cu bază de magneziu destinate laminării.......................................................………………		227
	16.3	Influenţa elementelor de aliere în aliajele speciale cu bază de magneziu....................................................................……………….		228
	16.4	Parametrii tehnologici de laminare a aliajelor speciale cu bază de magneziu.................................................................................……….		230
Capitolul 17		Laminarea aliajelor neferoase speciale cu bază de titan...........		235
	17.1	Proprietăţi fizico-mecanice şi tehnologice ale metalului de bază…		236
	17.2	Principalele proprietăţi ale aliajelor speciale cu bază de titan destinate laminării.......................................................................………………		238
	17.3	Influenţa elementelor de aliere în aliajele speciale cu bază de titan............................................................................………………….		242
	17.4	Parametrii tehnologici de deformare a aliajelor speciale cu bază de titan............................................................................………………….		243
Bibliografie............................................................................................................………				253

7

Bibliografie

1.	Cazimirovici E.	Teoria deformării plastice, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981.
2.	Cazimirovici E. şi Samoilescu S.	Calibrarea cilindrilor de laminare, Editura Tehnică, Bucureşti, 1987.
3.	Cazimirovici E. ş.a.	Teoria şi tehnologia deformării prin tragere, Editura Tehnică, Bucureşti, 1990.
4.	Cazimirovici E.	Utilaje şi procese tehnologice în siderurgie, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1974.
5.	Cazimirovici E, Suciu M.V. ş.a.	Tehnologia laminării, dimensionarea şi verificarea subansamblurilor liniei de laminare, Editura U.P.Bucureşti, 1985.
6.	Truşculescu M. şi Ieremia A.	Oţeluri inoxidabile şi refractare, Editura Facla, Timişoara, 1983.
7.	Gâdea S. şi Petrescu M.	Metalurgie fizică şi studiul metalelor, Editura Didactică şi Pedagogică, bucureşti, 1979.
8.	Rădulescu C. ş.a.	Utilaje de laminoare, Editura Tehnică, Bucureşti, 1979.
9.	Cheşa I. ş.a.	Alegerea şi utilizarea oţelurilor, Editura Tehnică, Bucureşti, 1984.
10.	Poluhin P.I. ş.a.	Resistance des metaux et des alliages a la deformation plastique, Edition MIR, Moskou, 1980.
11.	Groza I. ş.a.	Deformarea plastică a metalelor şi aliajelor neferoase, Editura Tehnică, Bucureşti, 1977.
12.	Cijikov I.M.	Procesele de deformare plastică a oţelurilor aliate şi aliajelor neferoase, traducere din limba rusă , Editura Tehnică, Bucureşti, 1969.
13.	Geru N. ş.a.	Metalurgie fizică, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981.
14.	Ienciu M. ş.a.	Elaborarea şi turnarea aliajelor neferoase speciale, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1985.
15.	Geru N. ş.a.	Materiale metalice - structură, proprietăţi, utilizări, Editura Tehnică, Bucureşti, 1985.
16.	Cuida O.	Fabricarea ţevilor de oţel prin laminare şi tragere la rece, Editura Tehnică, Bucureşti, 1991.
17.	Suciu M.V.	Proiectarea tehnologică a sectoarelor de laminare, Editura U.P.Bucureşti, 1984.
18.	Cazimirovici E.	Calibrarea cilindrilor de laminare, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1995.
19.	Petty E.	Physical Metallurgy of Engineering Materials, Londra, 1990.
20.	Cazimirovici E., Suciu M.V. ş.a.	Procedee neconvenţionale de laminare, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1998.
21.	Cazimirovici E.	Memorator pentru laminorişti, Editura Bren, Bucureşti, 1999.

253

EUGEN CAZIMIROVICI MARCEL VALERIU SUCIU

LAMINAREA MATERIALELOR METALICE SPECIALE

Prof. dr. ing. Cazimirovici Eugen este absolvent al Institutului Politehnic Bucureşti - facultatea Metalurgie, promoţia 1960. A fost repartizat direct în învăţământul superior ocupând, pe rând, funcţiile didactice de asistent universitar, şef lucrări, conferenţiar universitar şi, din anul 1990, profesor universitar la Universitatea Politehnica Bucureşti. A obţinut titlul ştiinţific de doctor inginer în anul 1970 şi a publicat un număr de 116 lucrări ştiinţifice, dintre care 34 reprezintă tratate, manuale şi îndrumare. Dintre acestea se remarcă în mod deosebit manualele universitare "Teoria deformării plastice" şi "Procedee neconvenţionale de laminare" şi tratatele "Calibrarea cilindrilor de laminare" şi "Teoria şi tehnologia deformării prin tragere", primele lucrări de acest gen din literatura de specialitate românească. Din anul 1990 este conducător ştiinţific de doctorat în specialitatea Deformări plastice şi tratamente termice şi este şeful catedrei Deformări plastice din Universitatea Politehnica Bucureşti.

Dr. ing. Suciu Marcel Valeriu este absolvent al Institutului Politehnic Bucureşti - facultatea Metalurgie, promoţia 1975. A fost repartizat ca inginer stagiar în producţie, după care a ocupat, pe rând, funcţiile de asistent universitar şi şef lucrări în învăţământul superior, inspector general în ministerul industriei metalurgice, şef departament cercetare în holding Romtub şi, din anul 1994, este director general la Centrul de Cercetări pentru Ţevi OMEGA S.A. Bucureşti. A publicat un număr de 39 lucrări ştiinţifice, dintre care şase lucrări reprezintă manuale şi îndrumare. Din anul 1997 a obţinut titlul ştiinţific de doctor inginer şi este profesor asociat la Universitatea Politehnica Bucureşti.

ISBN 973-9493-37-8

Preţul __________________ lei