熱軋和冷軋都是鋼板或型材成型的工序,它們對(duì)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(hào)型鋼和薄板等尺寸精密的鋼材。
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(jìn)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(dāng)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(dòng)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),。
優(yōu)點(diǎn):
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(diǎn)。
缺點(diǎn):
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(duì)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(shí)容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn),,受壓時(shí)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,。
熱卷進(jìn)行開卷,,連續(xù)焊接開始,正式進(jìn)入冷軋工序:酸洗后進(jìn)入軋機(jī)制軋,,制作出軋硬卷,,通過清洗的軋硬卷進(jìn)入熱處理階段:
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(huì)使鋼板升溫,,但仍然稱為冷軋,。具體一點(diǎn)說,冷軋用熱軋鋼卷為原料,,經(jīng)酸洗去除氧化皮后進(jìn)行壓力加工,,其成品為軋硬卷。
一般冷軋鋼如鍍鋅,、彩鋼板都需退火,,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(dá)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(dá)到0.1mm,。熱軋是結(jié)晶溫度點(diǎn)以上的軋制,,冷軋是結(jié)晶溫度點(diǎn)以下的軋制。
冷軋對(duì)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(qiáng)度,、硬度上升、韌塑指標(biāo)下降,。
對(duì)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(diǎn):
可以破壞鋼錠的鑄造組織,,細(xì)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(shí),,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(shí)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(diǎn):
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(shí)出現(xiàn)層間撕裂,。焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時(shí)常達(dá)到屈服點(diǎn)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(duì)鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響,。如對(duì)變形、穩(wěn)定性,、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用,。
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(diǎn)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(shí)還會(huì)進(jìn)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(duì)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(huì)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(huì)帶點(diǎn)銹,。
2、性能: 一般情況下,,熱板和冷板在工程中其機(jī)械性能是認(rèn)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(duì)機(jī)械性能要求嚴(yán)格的情況,,那就需要區(qū)別對(duì)待了),,冷板通常比熱板的屈服強(qiáng)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(qiáng)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。
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