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Universidad tecnológica de zacatecas










Análisis de modo de falla en rodillos de laminación en caliente
Alumno: José Roberto Montalvo de Avila
Profesor: Julián Ramírez Carrillo

Fecha: 07/04/14

Contenido
1. Introducción 1
2. ¿Qué es un Análisis de Falla? 2
3. Causas comunes de falla 2
4. Tres principios básicos a respetar: 2
5. Estudio de falla en rodillo derespaldo Nº 44052. 3
5.1 Desarrollo 3
5.2 Réplicas metalográficas 4
5.2.1 Réplica Nº 1 - Zona alejada del inicio. 4
5.2.2 Réplica Nº 2 - Zona de poros. 5
5.2.3 Réplica Nº 3 - Zona de inicio de la Falla. 5
5.3 CONCLUSIONES: 6
6. Análisis de falla en rodillo R1 41717. 6
6.1 Desarrollo 6
6.1.1En ventanas sobre el acero dos análisis 8
6.1.2 En ventanas sobre la fractura (dos análisis) 8
6.2CONCLUSIONES 8
7. Análisis de falla en rodillo R3 59771. 9
7.1 Desarrollo. 9
7.2 CONCLUSIONES 11
8. Análisis de falla rodillo de laminación del puente F5 posición inferior Nº 82320. 11
8.1 Desarrollo 11
8.2 CONCLUSIONES 13
9. Análisis de falla en rodillo de laminación del puente F8 posición superior Nº 88757. 14
9.1 Desarrollo 14
9.2 CONCLUSIONES 15
10. Se realizaron estudios fractográficosa un rodillo de laminación roto en servicio identificado como F10 de trabajo. 15
10.1 Desarrollo 15
10.2 CONCLUSIONES 16


Introducción
El tren de laminación de chapas en caliente de SIDER S.A.I.C. cuenta con 11 stands, de los cuales el primero corresponde al rompescamas (RSB), los cuatro siguientes son de desbaste (R1, R2, R3 y R4), y los últimos son de terminación (F5, F6, F7, F8, F9 yF10). Además hay rodillos de trabajo que son los que se encuentran en contacto con la chapa y rodillos de respaldo que se ubican sobre los rodillos de trabajo para evitar deformaciones en los primeros. En los últimos 3 años se han producido roturas de rodillos en diferentes stand y tanto en rodillos de trabajo como de respaldo.
El hecho de estudiar cada una de estas fallas nos lleva a determinarque el origen de las mencionadas roturas es debido a diferentes mecanismos originados tanto en defectos de fabricación, defectos superficiales inducidos o por sobreesfuerzos durante el proceso. Como es de suponer cada stand cumple una determinada función con esfuerzos mecánicos bien diferenciados, por este motivo es que los rodillos se fabrican de diferentes materiales y procesos de fabricación.Los estudios realizados nos demuestran que varias de las roturas de los rodillos se podrían haber evitado mediante controles con END tanto durante la recepción del producto nuevo como durante el servicio.
Como se mencionó anteriormente las diferentes exigencias de cada caja hacen que los rodillos utilizados tengan mayor rendimiento de acuerdo a su tipo de construcción y dureza superficial. Acontinuación detallamos las generalidades de cómo se especifican y comparan las diferentes ubicaciones de servicio.
RSB Fundición nodular perlítica. Dureza 46 SH”C”
R1 Acero fundido aleado. Dureza 42 SH”C.
R2/R3 Acero fundido aleado. Dureza 81 SH”C.
R4/F5/F6/F7 Hierro fundido doble colada de alto cromo. Dureza 72 SH”C.
F8/F9/F10 Hierro fundido micro aleado. Dureza 72 SH”C.
Respaldo Acerofundido doble colada o acero forjado. Dureza 64 SH”C.
Mencionamos a continuación una lista de los principales proveedores. Como proveedor nacional podemos nombrar a Fundición San Cayetano; en el caso de los internacionales mencionaremos a los siguientes: Fundición Nodular – España, Villares – Brasil, Akers – Suecia, Gonterman – Alemania, EWS – Australia. En líneas generales los espesores de losplanchones a la entrada del tren oscilan entre 180 – 200 mm, siendo reducidos durante el proceso entre 1.60 a 12.50 mm de espesor de las chapas. Se analizaron los siguientes casos: rodillo de respaldo N° 44052, rodillo de trabajo R141717, rodillo de trabajo R3 59771, rodillo de trabajo F5 82320 (Posición inferior), rodillo de trabajo F8 88757 (Posición superior), rodillo de trabajo F10 587754....