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為什么要分熱軋鋼與冷軋鋼,有啥區(qū)別
  發(fā)布時間:2022年07月08日 點擊數(shù):

  熱軋和冷軋都是鋼板或型材成型的工序,它們對鋼材的組織和性能有很大的影響。鋼的軋制主要以熱軋為主,冷軋通常只用于生產(chǎn)小號型鋼和薄板等尺寸精密的鋼材。

  一、常見鋼材冷熱軋情況:

  線材:直徑5.5-40毫米,盤卷狀,全是熱軋材。經(jīng)過冷拔后就屬于冷拔材。

  圓鋼:除了尺寸精密的光亮材以外一般都是熱軋,也有鍛材(表面有鍛造痕跡)。

  帶鋼:熱軋冷軋都有,冷軋材一般較薄。

  鋼板:冷軋板一般較薄,比如汽車用板;熱軋中厚板較多,有與冷軋類似厚度的,外觀明顯不同。

  角鋼:全是熱軋。

  鋼管:焊接\熱軋和冷拔都有。

  槽鋼及H型鋼:熱軋。

  鋼筋:熱軋材。

  二、熱軋

  從定義上來說,鋼錠或鋼坯在常溫下很難變形,不易加工,一般加熱到1100~1250℃進行軋制,這種軋制工藝叫熱軋。

  熱軋的終止溫度一般為800~900℃,之后一般在空氣中冷卻,因而熱軋狀態(tài)相當于正火處理。大部分鋼材都用熱軋方法軋制。熱軋狀態(tài)交貨的鋼材,由于高溫的緣故,表面生成一層氧化鐵皮,因而具有一定的耐蝕性,可露天存放。但這層氧化鐵皮也使熱軋鋼材表面粗糙,尺寸波動較大,所以要求表面光潔、尺寸精確、力學(xué)性能好的鋼材,要用熱軋半成品或成品為原料再冷軋生產(chǎn)。成型速度快、產(chǎn)量高,且不損傷涂層,可以做成多種多樣的截面形式,以適應(yīng)使用條件的需要;冷軋可以使鋼材產(chǎn)生很大的塑性變形,從而提高了鋼材的屈服點。

  缺點:

  1.雖然成型過程中沒有經(jīng)過熱態(tài)塑性壓縮,但截面內(nèi)仍然存在殘余應(yīng)力,對鋼材整體和局部屈曲的特性必然產(chǎn)生影響;

  2.冷軋型鋼樣式一般為開口截面,使得截面的自由扭轉(zhuǎn)剛度較低。在受彎時容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn),受壓時容易出現(xiàn)彎扭屈曲,抗扭性能較差;

  3.冷軋成型鋼壁厚較小,在板件銜接的轉(zhuǎn)角處又沒有加厚,承受局部性的集中荷載的能力弱。

  三、冷軋

   冷軋,是指在常溫下,用軋輥的壓力擠壓鋼材,改變鋼材形狀的軋制方法。盡管加工過程也會使鋼板升溫,但仍然稱為冷軋。具體一點說,冷軋用熱軋鋼卷為原料,經(jīng)酸洗去除氧化皮后進行壓力加工,其成品為軋硬卷。

  一般冷軋鋼如鍍鋅、彩鋼板都須退火,所以塑性和延伸率也較好,廣泛應(yīng)用于汽車、家電、五金等行業(yè)。冷軋板表面有一定的光潔度,手摸起來比較光滑,主要是酸洗之功。熱軋板一般表面光潔度達不到要求,所以熱軋鋼帶需冷軋,還有熱軋鋼帶厚度最薄一般在1.0mm,冷軋可達到0.1mm。熱軋是結(jié)晶溫度點以上的軋制,冷軋是結(jié)晶溫度點以下的軋制。

   冷軋對鋼材形狀的改變屬于連續(xù)冷變形,此過程引起的冷作硬化使軋硬卷的強度、硬度上升、韌塑指標下降。

  對終端使用來說,冷軋使沖壓性能惡化,產(chǎn)品適用于簡單變形的零件。

  優(yōu)點:  可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼材的晶粒,并消除顯微組織的缺陷,從而使鋼材組織密實,力學(xué)性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上,從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體;澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松,也可在高溫和壓力作用下被焊合。

  缺點: 

  1.經(jīng)過熱軋之后,鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,出現(xiàn)分層現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化,并且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時常達到屈服點應(yīng)變的數(shù)倍,比荷載引起的應(yīng)變大得多;

  2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力,各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應(yīng)力,一般型鋼截面尺寸越大,殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的,但對鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。

  四、總結(jié):

  冷軋與熱軋的分別主要是軋制過程的溫度。“冷”為常溫,“熱”為高溫。

  從金屬學(xué)的觀點看,冷軋與熱軋的界限應(yīng)以再結(jié)晶溫度來區(qū)分。即低于再結(jié)晶溫度的軋制為冷軋,高于再結(jié)晶溫度的軋制為熱軋。鋼的再結(jié)晶溫度為450~600℃。

  熱軋和冷軋的主要區(qū)別是:

  1、外觀及表面質(zhì)量:

  由于冷板是熱板在冷軋工序后得到的,而且冷軋同時還會進行一些表面精整所以冷板在表面質(zhì)量(如表面粗糙度之類)上比熱板來得好,所以如果對產(chǎn)品后序上漆等涂覆質(zhì)量存在較高要求的,一般選擇冷板,另熱板又分酸洗板和未酸洗板,酸洗板表面由于酸洗過所以成正常的金屬色,但是未冷軋所以表面還是沒冷板高,未酸洗板通常表面會有氧化層,發(fā)烏,或者存在四氧化三鐵烏層。通俗講,就是火烤過似的,而且如果存放環(huán)境不好的話通常會帶點銹。

  2、性能: 一般情況下,熱板和冷板在工程中其機械性能是認為無區(qū)別的,雖然冷板在冷軋過程中存在一定的加工硬化,(不過不排除對機械性能要求嚴格的情況,那就需要區(qū)別對待了),冷板通常比熱板的屈服強度稍高,表面硬度也高一些,具體怎么樣需要看冷板退火的程度。但是不管怎么退火冷板強度是比熱板高的。

  3、成形性能 由于冷熱板得性能基本差不太多,所以成形性能的影響因素就要看其表面質(zhì)量的區(qū)別的,由于表面質(zhì)量是冷板來的要好,所以通常來講同材質(zhì)的鋼板,冷板比熱板的成形效果來得好一些。

文章摘自:中國冶金報社

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