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你知道钢材热轧和冷轧的主要区别及各自优缺点吗?

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你知道钢材热轧和冷轧的主要区别及各自优缺点吗?

发布日期:2019-05-04 作者: 点击:

山东青岛高密威海青州潍坊诸城不锈钢冷轧不锈钢热轧不锈钢管材型材

热轧和冷轧都是钢板或型材成型的工序,它们对钢材的组织和性能有很大的影响。钢的轧制主要以热轧为主,冷轧通常只用于生产小号型钢和薄板等尺寸精密的钢材。

一、常见钢材冷热轧情况

线材:直径5.5-40毫米,盘卷状,全是热轧材。经过冷拔后就属于冷拔材。 

圆钢:除了尺寸精密的光亮材以外一般都是热轧,也有锻材(表面有锻造痕迹)。 

带钢:热轧冷轧都有,冷轧材一般较薄。 

钢板:冷轧板一般较薄,比如汽车用板;热轧中厚板较多,有与冷轧类似厚度的,外观明显不同。 

角钢:全是热轧。 

钢管:焊接热轧和冷拔都有。 

槽钢及H型钢:热轧。 

钢筋:热轧材。

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二、热轧

从定义上来说,钢锭或钢坯在常温下很难变形,不易加工,一般加热到1100~1250℃进行轧制,这种轧制工艺叫热轧。

热轧的终止温度一般为800~900℃,之后一般在空气中冷却,因而热轧状态相当于正火处理。

大部分钢材都用热轧方法轧制。热轧状态交货的钢材,由于高温的缘故,表面生成一层氧化铁皮,因而具有一定的耐蚀性,可露天存放。

但这层氧化铁皮也使热轧钢材表面粗糙,尺寸波动较大,所以要求表面光洁、尺寸精确、力学性能好的钢材,要用热轧半成品或成品为原料再冷轧生产。

优点:

成型速度快、产量高,且不损伤涂层,可以做成多种多样的截面形式,以适应使用条件的需要;冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形,从而提高了钢材的屈服点。

缺点:

1、虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩,但截面内仍然存在残余应力,对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响;

2、冷轧型钢样式一般为开口截面,使得截面的自由扭转刚度较低。在受弯时容易出现扭转,受压时容易出现弯扭屈曲,抗扭性能较差;

3、冷轧成型钢壁厚较小,在板件衔接的转角处又没有加厚,承受局部性的集中荷载的能力弱。

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三、冷轧

冷轧,是指在常温下,用轧辊的压力挤压钢材,改变钢材形状的轧制方法。尽管加工过程也会使钢板升温,但仍然称为冷轧。

具体一点说,冷轧用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行压力加工,其成品为轧硬卷。

一般冷轧钢如镀锌、彩钢板都须退火,所以塑性和延伸率也较好,广泛应用于汽车、家电、五金等行业。冷轧板表面有一定的光洁度,手摸起来比较光滑,主要是酸洗之功。热轧板一般表面光洁度达不到要求,所以热轧钢带需冷轧,还有热轧钢带厚度最薄一般在1.0mm,冷轧可达到0.1mm。热轧是结晶温度点以上的轧制,冷轧是结晶温度点以下的轧制。

冷轧对钢材形状的改变属于连续冷变形,此过程引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降。

对终端使用来说,冷轧使冲压性能恶化,产品适用于简单变形的零件。

优点:

可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒,并消除显微组织的缺陷,从而使钢材组织密实,力学性能得到改善。这种改善主要体现在沿轧制方向上,从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体;浇注时形成的气泡、裂纹和疏松,也可在高温和压力作用下被焊合。

缺点:

1、经过热轧之后,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物,还有硅酸盐)被压成薄片,出现分层现象。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍,比荷载引起的应变大得多;

2、不均匀冷却造成的残余应力。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响。如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。

四、总结

冷轧与热轧的分别主要是轧制过程的温度。“冷”为常温,“热”为高温。

从金属学的观点看,冷轧与热轧的界限应以再结晶温度来区分。即低于再结晶温度的轧制为冷轧,高于再结晶温度的轧制为热轧。钢的再结晶温度为450~600℃。

热轧和冷轧的主要区别是:

1、外观及表面质量

由于冷板是热板在冷轧工序后得到的,而且冷轧同时还会进行一些表面精整所以冷板在表面质量(如表面粗糙度之类)上比热板来得好,所以如果对产品后序上漆等涂覆质量存在较高要求的,一般选择冷板,另热板又分酸洗板和未酸洗板,酸洗板表面由于酸洗过所以成正常的金属色,但是未冷轧所以表面还是没冷板高,未酸洗板通常表面会有氧化层,发乌,或者存在四氧化三铁乌层。通俗讲,就是火烤过似的,而且如果存放环境不好的话通常会带点锈。

2、性能

一般情况下,热板和冷板在工程中其机械性能是认为无区别的,虽然冷板在冷轧过程中存在一定的加工硬化,(不过不排除对机械性能要求严格的情况,那就需要区别对待了),冷板通常比热板的屈服强度稍高,表面硬度也高一些,具体怎么样需要看冷板退火的程度。但是不管怎么退火冷板强度是比热板高的。

3、成形性能

 由于冷热板得性能基本差不太多,所以成形性能的影响因素就要看其表面质量的区别的,由于表面质量是冷板来的要好,所以通常来讲同材质的钢板,冷板比热板的成形效果来得好一些。


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