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為什么要分熱軋鋼與冷軋鋼,有啥區別?
2021-06-26 10:31:21

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小號型鋼和薄板等尺寸精密的鋼材。

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。

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,因而熱軋狀態相當于正火處理。

大部分鋼材都用熱軋方法軋制。熱軋狀態交貨的鋼材,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、力學性能好的鋼材,要用熱軋半成品或成品為原料再冷軋生產。

優點:

成型速度快、產量高,且不損傷涂層,可以做成多種多樣的截面形式,以適應使用條件的需要;冷軋可以使鋼材產生很大的塑性變形,從而提高了鋼材的屈服點。

缺點:

1.雖然成型過程中沒有經過熱態塑性壓縮,但截面內仍然存在殘余應力,對鋼材整體和局部屈曲的特性必然產生影響;

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

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

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,廣泛應用于汽車、家電、五金等行業。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。熱軋是結晶溫度點以上的軋制,冷軋是結晶溫度點以下的軋制。

冷軋對鋼材形狀的改變屬于連續冷變形,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,產品適用于簡單變形的零件。

優點:

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,力學性能得到改善。這種改善主要體現在沿軋制方向上,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.經過熱軋之后,鋼材內部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,出現分層現象。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層間撕裂。焊縫收縮誘發的局部應變時常達到屈服點應變的數倍,比荷載引起的應變大得多;

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

總結:

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。

從金屬學的觀點看,冷軋與熱軋的界限應以再結晶溫度來區分。即低于再結晶溫度的軋制為冷軋,高于再結晶溫度的軋制為熱軋。鋼的再結晶溫度為450~600℃。

熱軋和冷軋的主要區別是:

1、外觀及表面質量:

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量(如表面粗糙度之類)上比熱板來得好,所以如果對產品后序上漆等涂覆質量存在較高要求的,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量的區別的,由于表面質量是冷板來的要好,所以通常來講同材質的鋼板,冷板比熱板的成形效果來得好一些。

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