鋼材為什么要分熱軋鋼與冷軋鋼 有何區(qū)別
如果是鋼廠出來(lái)的材料應(yīng)該會(huì)標(biāo)明是冷軋或熱軋,多數(shù)都是熱軋的,通常尺寸精密的鋼材都是冷加工而成的。如果手冊(cè)沒(méi)有標(biāo)明的話,那手冊(cè)做得不夠好,只能憑經(jīng)驗(yàn)去判斷了。
線材:直徑5.5-40毫米,盤卷狀,全是熱軋材。經(jīng)過(guò)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。
冷軋鋼一般分為普通級(jí)(C<0.12%)、低碳級(jí)(C<0.10%)和超低碳級(jí)(C<0.08%),含碳量越低冷塑性越好,在電子行業(yè)應(yīng)用較為廣泛,板厚一般小于3mm,大于3mm的冷軋鋼板冷加工時(shí)較困難.
熱軋鋼板由于生產(chǎn)加工工藝不同,冷塑性較好,沖壓成形性好,對(duì)模具的摩損也小,因此在工業(yè)應(yīng)用上,熱軋鋼板一般都可以較冷軋鋼板厚.
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(yīng)用于汽車、家電、五金等行業(yè)!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。 專業(yè)一點(diǎn)說(shuō)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.
鋼鐵生產(chǎn)的一個(gè)大致過(guò)程,如下: 煉鐵→煉鋼→連鑄(或模鑄)→熱軋(出熱軋產(chǎn)品)→冷軋(出冷軋產(chǎn)品)
一般結(jié)構(gòu)用的工、角、槽鋼,H型鋼都是熱軋鋼材,中厚板也是熱軋鋼材,也就是熱軋之后就出成品了。有的產(chǎn)品熱軋之后還需要進(jìn)行冷軋,比如熱軋卷板到冷軋卷板。 在有的應(yīng)用上,比如汽車面板、家電板,就需要冷軋板,保證尺寸精度和表面質(zhì)量,而建筑結(jié)構(gòu)一般用熱軋材就足夠了。
熱軋、冷軋都可選的情況,在鋼管中見(jiàn)的多一些,同一種規(guī)格的無(wú)縫鋼管,既有熱軋的,也有冷軋或冷拔的,熱軋基本是生產(chǎn)線連續(xù)生產(chǎn),冷軋和冷拔為非連續(xù)生產(chǎn)。冷軋的鋼管表面質(zhì)量和尺寸精度要優(yōu)于熱軋鋼管。
從成分上講, 冷軋鋼都是低碳鋼, 因?yàn)楹剂康? 其塑性好,才可以冷軋. 從表面質(zhì)量上講,冷軋板表面質(zhì)量好于熱軋板, 因?yàn)闊彳垥r(shí)鋼表面會(huì)產(chǎn)生氧化皮.熱軋是在金屬材料的再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行軋制的,冷軋是指在金屬材料的再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行軋制的,每種金屬材料都有自己的再結(jié)晶溫度. 熱軋就是軋鋼過(guò)程中或軋鋼之前需要對(duì)材料進(jìn)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(guò)程不需要對(duì)材料進(jìn)行加熱的,或者說(shuō)加熱到該材料的再結(jié)晶溫度以下的。
熱軋材料產(chǎn)品基本上比較粗糙,如熱軋板材,厚度一般在3mm以上?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(huì)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(jī)上冷拔加工,在沒(méi)有回火狀態(tài)下,這樣的加工會(huì)影響金屬的晶體結(jié)構(gòu)熱軋是熱加工,讓鋼材內(nèi)部重結(jié)晶,讓它的材性更優(yōu),鐵匠打?qū)毜毒褪菬彳埖倪^(guò)程(電影里總見(jiàn)過(guò)吧)。
冷軋是冷加工,包括冷拉、冷拔,起到去銹、校直,最重要的是通過(guò)冷拉強(qiáng)化和鋼材時(shí)效作用,讓鋼材性能有所改變!熱軋鋼筋大概就是平時(shí)見(jiàn)得1,2,3,4級(jí),除1級(jí)是低碳鋼,其他都是普通低合金鋼, 冷拉,冷拔就是對(duì)熱軋鋼筋進(jìn)行處理,冷拉就是常溫下拉到超過(guò)屈服點(diǎn),冷拔就是常溫下通過(guò)拔絲模 熱處理就是用強(qiáng)度大致相當(dāng)于4級(jí)的某些特定品種經(jīng)淬火和回火調(diào)質(zhì)而成,屬硬鋼,具體的建材課本上應(yīng)該有呀, 冷軋帶肋鋼筋 冷軋帶肋鋼筋是采用普通低碳鋼或低臺(tái)金鋼熱軋的圓盤條為母材,經(jīng)冷軋減徑后在其表面冷軋成二面或三面有肋的鋼筋。助呈月牙形,二面或三面肋均沿鋼筋橫截面周圍均勻分市,且其中有一‘面肋必須與另一面或另兩面的肋反向。冷軋帶肋鋼筋是熱軋圓盤鋼筋的深加工產(chǎn)品,是一種新型高效建筑鋼材。按照《冷軋帶肋鋼筋》(GBl3788-92)規(guī)定,冷軋帶肋鋼筋按抗拉強(qiáng)度分為三級(jí),其代號(hào)為L(zhǎng)I550、ll650和LL800,其中兩個(gè)L分別表示“冷”和“肋”字的漢語(yǔ)拼音宇頭,后面的數(shù)字表示鋼筋抗拉強(qiáng)度等級(jí)數(shù)值。前面各位仁兄是從對(duì)鋼材的加工工藝的方面來(lái)論述其區(qū)別的,現(xiàn)我從其力學(xué)性能方面來(lái)介紹一下。
在一般情況下,熱軋比冷軋的力學(xué)性能要好些,經(jīng)過(guò)熱處理的鋼材,它的抗拉,屈服強(qiáng)度,塑性,韌性都會(huì)有所提高,此外,我感覺(jué)很重要的一點(diǎn),熱處理能消除殘余應(yīng)力,而冷軋可能會(huì)因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中鋼材發(fā)生屈服的不均勻變形,會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力,這個(gè)殘余應(yīng)力對(duì)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(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,冷軋只用于生產(chǎn)小號(hào)型鋼和薄板。 熱軋的優(yōu)點(diǎn)是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)一是經(jīng)過(guò)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(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。二是不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒(méi)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。
冷軋是指在常溫下,經(jīng)過(guò)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(diǎn)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(diǎn)。缺點(diǎn)一是雖然成型過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)過(guò)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。
二是冷軋型鋼樣式一般為開(kāi)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。三是冷軋成型鋼壁厚較小,在板件銜接的轉(zhuǎn)角處又沒(méi)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 。
簡(jiǎn)單的說(shuō)就是連續(xù)鑄造。一般都是相對(duì)模鑄來(lái)說(shuō)的。 效率與鑄坯的質(zhì)量都大大提高。 鋼錠的連鑄過(guò)程: 煉好的鋼水倒在中間包中(可裝幾十噸鋼水),液態(tài)的鋼水(1500度左右)通過(guò)中間包下的小孔垂直地流到不停振動(dòng)的結(jié)晶器(一般是圓弧形的,1米多長(zhǎng))中。結(jié)晶器外用高壓水不停冷卻,鋼水在結(jié)晶器中形成外部是固態(tài),內(nèi)部還是液態(tài)的形態(tài)。結(jié)晶器外是一段弧形的冷卻輥道。鋼坯經(jīng)冷卻后全部成固態(tài)(800度左右)。隨后是拉坯矯直機(jī),將弧形的鋼坯矯直,并提供牽引力將結(jié)晶器中的鋼坯持續(xù)的拉出來(lái)。 一般來(lái)說(shuō),鋼坯出了矯直機(jī)后就會(huì)被剪斷或割斷,冷卻后再送到軋鋼廠。但也有連鑄連軋的(就是矯直后的鋼坯不經(jīng)冷卻直接進(jìn)軋機(jī)出型材)。 連續(xù)鑄造對(duì)工藝要求非常高,對(duì)設(shè)備的要求也非常高。