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热轧钢与冷轧钢的差异

时间:2022-10-13

  热轧就是轧钢过程中或轧钢之前需要对材料进行加热的,一般要加热到再结晶温度以上,如:1000度以上等;冷轧就是轧钢过程不需要对材料进行加热的,或者说加热到该材料的再结晶温度以下的。

  热轧和冷拔是生产工艺的区别,热轧是在高温下加工而成,不会改变金属的结构性能,冷拔是在高温下将圆钢穿孔,然后在拔管机上冷拔加工,在没有回火状态下,这样的加工会影响金属的晶体结构。在一般情况下,热轧比冷轧的力学性能要好些,经过热处理的钢材,它的抗拉,屈服强度,塑性,韧性都会有所提高,此外,热处理能消除残余应力,而冷轧可能会因为在加工过程中钢材发生屈服的不均匀变形,会产生残余应力,这个残余应力对稳定性影响很大。

  热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序,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,冷轧只用于生产小号型钢和薄板。

  热轧的优点是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。

  缺点一是经过热轧之后,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。

  二是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。

  冷轧是指在常温下,经过冷拉、冷弯、冷拔等冷加工把钢板或钢带加工成各种型式的钢材。优点是成型速度快、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。

  缺点一是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。

  二是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。

  三是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。

  热轧和冷轧的主要区别是:

  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屈曲。

  2、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同,所以截面上的分布也有很大差异。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的,而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型 。

  钢的分类

  钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种:

  1、按品质分类

  (1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%)

  (2) 优质钢(P、S均≤0.035%)

  (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%)

  2.、按化学成份分类

  (1) 碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。

  (2) 合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。

  3、按成形方法分类:

  (1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。

  4、按金相组织分类

  (1) 退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体);b.共析钢(珠光体);c.过共析钢(珠光体+渗碳体);d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。

  (2)正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。

  (3)无相变或部分发生相变的

  5、按用途分类

  (1)建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。

  (2) 结构钢

  a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。

  b.弹簧钢

  c.轴承钢

  (3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。  (4)特殊性能钢:

  a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。

  (5)专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。

  6、综合分类

  (1)普通钢

  a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。

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