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熱軋鋼與冷軋鋼的差異

發(fā)布時間:2018/5/30 9:17:10

熱軋就是軋鋼過程中或軋鋼之前需要對材料進行加熱的,一般要加熱到再結(jié)晶溫度以上,如:1000度以上等;冷軋就是軋鋼過程不需要對材料進行加熱的,或者說加熱到該材料的再結(jié)晶溫度以下的。 

熱軋和冷拔是生產(chǎn)工藝的區(qū)別,熱軋是在高溫下加工而成,不會改變金屬的結(jié)構(gòu)性能,冷拔是在高溫下將圓鋼穿孔,然后在拔管機上冷拔加工,在沒有回火狀態(tài)下,這樣的加工會影響金屬的晶體結(jié)構(gòu)。在一般情況下,熱軋比冷軋的力學(xué)性能要好些,經(jīng)過熱處理的鋼材,它的抗拉,屈服強度,塑性,韌性都會有所提高,此外,熱處理能消除殘余應(yīng)力,而冷軋可能會因為在加工過程中鋼材發(fā)生屈服的不均勻變形,會產(chǎn)生殘余應(yīng)力,這個殘余應(yīng)力對穩(wěn)定性影響很大。

熱軋和冷軋都是型鋼或鋼板成型的工序,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,冷軋只用于生產(chǎn)小號型鋼和薄板。 

熱軋的優(yōu)點是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。 

缺點一是經(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(夾層)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。 

二是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。 

冷軋是指在常溫下,經(jīng)過冷拉、冷彎、冷拔等冷加工把鋼板或鋼帶加工成各種型式的鋼材。優(yōu)點是成型速度快、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。 

缺點一是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。 

二是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。 

三是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。

熱軋和冷軋的主要區(qū)別是: 

1、 冷軋成型鋼允許截面出現(xiàn)局部屈曲,從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力;而熱軋型鋼不允許截面發(fā)生局部屈曲。 

2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因不同,所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘余應(yīng)力分布是彎曲型的,而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘余應(yīng)力分布是薄膜型 。

六、鋼的分類
鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性,含碳量一般不超過1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外,還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣,其主要方法有如下七種:

1、按品質(zhì)分類
(1) 普通鋼(P≤0.045%,S≤0.050%)
(2) 優(yōu)質(zhì)鋼(P、S均≤0.035%)
(3) 高級優(yōu)質(zhì)鋼(P≤0.035%,S≤0.030%)

2.、按化學(xué)成份分類
(1) 碳素鋼:a.低碳鋼(C≤0.25%);b.中碳鋼(C≤0.25~0.60%);c.高碳鋼(C≤0.60%)。
(2) 合金鋼:a.低合金鋼(合金元素總含量≤5%);b.中合金鋼(合金元素總含量>5~10%);c.高合金鋼(合金元素總含量>10%)。

3、按成形方法分類:
(1) 鍛鋼;(2) 鑄鋼;(3) 熱軋鋼;(4) 冷拉鋼。

4、按金相組織分類
(1) 退火狀態(tài)的:a.亞共析鋼(鐵素體+珠光體);b.共析鋼(珠光體);c.過共析鋼(珠光體+滲碳體);d.萊氏體鋼(珠光體+滲碳體)。   
(2)正火狀態(tài)的:a.珠光體鋼;b.貝氏體鋼;c.馬氏體鋼;d.奧氏體鋼。
(3)無相變或部分發(fā)生相變的

5、按用途分類
(1)建筑及工程用鋼:a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼;b.低合金結(jié)構(gòu)鋼;c.鋼筋鋼。
(2) 結(jié)構(gòu)鋼
a.機械制造用鋼:(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼;(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼:包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼;(c)易切結(jié)構(gòu)鋼;(d)冷塑性成形用鋼:包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。
b.彈簧鋼
c.軸承鋼
(3) 工具鋼:a.碳素工具鋼;b.合金工具鋼;c.高速工具鋼。  (4)特殊性能鋼:
a.不銹耐酸鋼;b.耐熱鋼:包括抗氧化鋼、熱強鋼、氣閥鋼;c.電熱合金鋼;d.耐磨鋼;e.低溫用鋼;f.電工用鋼。
(5)專業(yè)用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機用鋼等。
 6、綜合分類
(1)普通鋼
a.碳素結(jié)構(gòu)鋼:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。