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冷轧和热轧的概念、优缺点和区别
概念
1.热轧
用连铸板坯或初轧板坯作原料,经步进式加热炉加热,高压水除磷后进入粗
轧机,粗轧料经切头、尾、再进入精轧机,实施计算机控制轧制,终轧后即经
过层流冷却(计算机控制冷却速率)和卷取机卷取、成为直发卷。直发卷的头、
尾往往呈舌状及鱼尾状,厚度、宽度精度较差,边部常存在浪形、折边、塔形
等缺陷。其卷重较重、钢卷内径为760mm。(一般制管行业喜欢使用。)将直发卷
经切头、切尾、切边及多道次的矫直、平整等精整线处理后,再切板或重卷,
即成为:热轧钢板、平整热轧钢卷、纵切带等产品。热轧精整卷若经酸洗去除氧
化皮从定义上来说,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。并涂油后即成热轧酸洗板
卷。
2.冷轧
用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由
于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,冲压
性能恶化,只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀
锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨,钢卷内径为610mm。一般
冷连轧板、卷均应经过连续退火(CAPL机组)或罩式炉进行去退火处理,消除
冷作硬化及轧制应力,达到标准规定的力学性能指标。冷轧钢板的表面质量、外
观、尺寸精度均优于热轧板。
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。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。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。
优缺点
热轧的优缺点:
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(夹层)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。
冷轧的优缺点:
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。
区别
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℃。
1、冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲,从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力;
而热轧型钢不允许截面发生局部
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