熱連軋機與冷軋同屬于鋼板或型材的成形工藝,它們對鋼的組織和性能有著重要的影響。
鋼軋制主要是熱軋,一般是用冷軋來生產尺寸較小的鋼材,如小號鋼和薄鋼板。
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料外,還有熱軋和鍛造材料(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,如汽車板;熱軋厚板較多,厚度與冷軋相似,外觀明顯不同。
角鋼:全是熱軋。
焊管:焊接冷軋均可。
槽鋼及H型鋼:熱軋
鋼筋:熱軋材。
熱軋
鋼錠或坯料在常溫下不易變形,不易加工,一般將其加熱到1100~1250℃才能軋制,這種過程稱為熱軋。
熱連軋機的終止溫度一般是800~900℃,后經空氣冷卻,其軋制狀態相當于正火處理。
大部分鋼材都用熱軋方法軋制。帶鋼在熱連軋態下交付,在高溫下會產生一層氧化鐵,因此具有一定的抗腐蝕性,可以在戶外存放。
但是這層氧化鐵還使得熱軋鋼表面粗糙,尺寸波動較大,所以要求表面光潔、尺寸、機械性能良好的鋼材,應采用熱軋半產品或成品作為原料,再冷軋生產。
優點:
成形速度快,產量高,而且不會對涂層造成損害,可將其制成各種截面形式,以滿足使用條件的需要;冷軋可使鋼具有較大的塑性變形,從而提高其屈服點。
缺點:
1.雖然成型過程未進行熱塑性壓縮,但在截面上仍存在殘余應力,對鋼整體及局部屈曲的性質必然有影響;
2.冷軋型鋼型式通常是開口型截面,以使截面的扭轉剛度降低。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.冷軋成型鋼壁厚小,板連接角不加厚,承受局部集中荷載能力弱。
冷軋
冷軋,是指鋼在常溫下,通過輥壓擠壓、改變鋼型的軋制方法。盡管加工過程也會使鋼板升溫,但仍然稱為冷軋。簡單地講,冷軋采用熱軋鋼卷為原料,經過酸洗脫除氧化后的壓力加工,其成品為軋硬卷。
普通冷軋鋼如鍍鋅、彩板需進行退火處理,因此塑性性和延展性也較好,廣泛用于汽車、家電、五金等行業。冷軋板表面有一定的光潔度,手感光滑,主要是酸洗。熱軋鋼帶的表面光潔度一般不符合要求,因此熱軋鋼帶需要冷軋,熱軋鋼帶的厚度一般為1.0mm,冷軋可達0.1mm。熱軋是指在結晶溫度點以上的軋制,而冷軋低于結晶溫度點。
鋼坯冷軋變形屬于連續冷變形,該工藝所造成的冷硬硬化會導致其強度、硬度增加,韌塑指數降低。
對于終端機而言,冷軋惡化了沖壓性能,且適合加工簡單零件。
優點:
通過破壞鑄錠組織,細化鋼材晶粒,消除微觀組織缺陷,使鋼組織致密,提高鋼的力學性能。主要表現為沿軋方向向上,這樣鋼就不再是各向同性體了;澆鑄時產生的氣泡、裂紋、疏松等也可以在高溫高壓下焊接而成。
缺點:
1.熱軋后,鋼中的非金屬夾雜(主要是硫化物和氧化物,還有硅酸鹽)被壓成薄片,形成層狀。層狀結構會使鋼在厚度方向上受到拉力,并有可能導致焊縫收縮時發生層撕裂。在焊接過程中,由于焊接收縮而產生的局部應變往往達到屈服點應變的幾倍,遠遠大于載荷引起的應變;
2.不均勻冷卻造成的殘余應力。無外力作用時,殘余應力為內部自相平衡,各種截面熱軋型鋼均存在這種殘余應力,一般型鋼的截面尺寸越大,殘余應力就越大。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。