Pourquoi fait-on la distinction entre acier laminé à chaud et acier laminé à froid ? Quelle est la différence ?

Laminage à chaud et le laminage à froid sont tous deux des procédés de formation de plaques ou de profilés en acier, et ils ont un impact important sur la structure et les propriétés de l'acier.

Le laminage de l'acier est principalement le laminage à chaud, tandis que le laminage à froid est généralement utilisé uniquement pour produire des produits en acier aux dimensions précises tels que de petites sections d'acier et des plaques minces.

Mots clés: laminage à chaud, laminage à froid

Situations courantes de laminage à froid et à chaud de l'acier :

Fil : 5,5-40 mm de diamètre, enroulé, entièrement laminé à chaud. Après étirage à froid, il appartient au matériau étiré à froid. ​

Acier rond : Outre l'acier brillant aux dimensions précises, il est généralement laminé à chaud, et il existe également des aciers forgés (avec des marques de forgeage en surface).

Bande d'acier : laminée à chaud et à froid, les produits laminés à froid étant généralement plus minces.

Tôles d'acier : Les tôles laminées à froid sont généralement plus fines, comme les tôles automobiles ; il existe davantage de tôles laminées à chaud d'épaisseur moyenne, certaines ayant une épaisseur similaire aux tôles laminées à froid, et leur apparence est évidemment différente. ​

Acier d'angle : tout laminé à chaud. ​

Tubes en acier : soudés, laminés à chaud et étirés à froid. ​

Acier canalisé et acier en H : laminé à chaud. ​

Barre d'armature : acier laminé à chaud.

laminé à chaud

Par définition, les lingots ou billettes d'acier sont difficiles à déformer et à traiter à température ambiante. Ils sont généralement chauffés à 1100 à 1250°C pour être laminés. Ce procédé de laminage est appelé laminage à chaud.

La température de fin du laminage à chaud est généralement de 800 à 900°C, et est généralement refroidie à l'air par la suite, de sorte que l'état de laminage à chaud est équivalent à un traitement de normalisation.

La plupart des produits en acier sont laminés à chaud. L'acier livré à chaud présente une couche d'oxyde de fer formée à sa surface en raison de la température élevée, ce qui lui confère un certain degré de résistance à la corrosion et lui permet d'être stocké à l'air libre.

Cependant, cette couche de tartre d'oxyde de fer rend également la surface de l'acier laminé à chaud rugueuse et ses dimensions fluctuent considérablement. Par conséquent, un acier à surface lisse, aux dimensions précises et aux bonnes propriétés mécaniques doit être produit à partir de produits semi-finis laminés à chaud ou de produits finis comme matières premières, puis laminé à froid.

Avantages : Vitesse de moulage rapide, rendement élevé et aucun dommage au revêtement. Il peut être fabriqué dans une variété de formes de section transversale pour s'adapter aux besoins des conditions d'utilisation ; le laminage à froid peut provoquer une déformation plastique importante de l'acier. Cela augmente la limite d'élasticité de l'acier.

défaut:

1. Bien qu'il n'y ait pas de compression plastique à chaud pendant le processus de formage, il existe toujours des contraintes résiduelles dans la section, qui affecteront inévitablement les caractéristiques de flambement globales et locales de l'acier ;

2. Les profilés en acier laminés à froid ont généralement des sections ouvertes, ce qui entraîne une rigidité en torsion libre plus faible du profilé. Il est sujet à la torsion lorsqu'il est soumis à une flexion et au flambage par torsion lorsqu'il est soumis à une pression, et sa résistance à la torsion est faible ;

3. L'épaisseur de paroi de l'acier formé laminé à froid est faible et il n'y a pas d'épaississement aux coins où les plaques sont connectées, de sorte que la capacité à résister aux charges concentrées localisées est faible.

Laminé à froid

Le laminage à froid est une méthode de laminage qui utilise la pression des rouleaux pour comprimer l'acier à température ambiante et modifier la forme de l'acier. Bien que le processus chauffe également la plaque d'acier, il est toujours appelé laminage à froid. Plus précisément, le laminage à froid utilise des bobines d'acier laminées à chaud comme matières premières, qui sont décapées pour éliminer le tartre, puis traitées sous pression. Le produit fini est constitué de bobines laminées à froid.

En général, les tôles d'acier laminées à froid telles que les tôles galvanisées et colorées doivent être recuites, de sorte que leur plasticité et leur allongement sont également bons, et elles sont largement utilisées dans les automobiles, les appareils électroménagers, la quincaillerie et d'autres industries. La surface des tôles laminées à froid présente une certaine douceur et une sensation de douceur au toucher, principalement en raison du décapage. La finition de surface des tôles laminées à chaud ne répond généralement pas aux exigences, de sorte que les bandes d'acier laminées à chaud doivent être laminées à froid. L'épaisseur la plus fine des bandes d'acier laminées à chaud est généralement de 1,0 mm et le laminage à froid peut atteindre 0,1 mm. Le laminage à chaud est le laminage au-dessus du point de température de cristallisation et le laminage à froid est le laminage en dessous du point de température de cristallisation.

Le changement de forme du matériau en acier provoqué par le laminage à froid est une déformation continue à froid. Le durcissement à froid provoqué par ce processus augmente la résistance et la dureté de la bobine laminée dure et diminue l'indice de ténacité et de plasticité.

Pour une utilisation finale, le laminage à froid détériore les performances d'emboutissage et le produit convient aux pièces à déformation simple.

avantage:

Il peut détruire la structure de coulée du lingot d'acier, affiner les grains de l'acier et éliminer les défauts de la microstructure, rendant ainsi la structure de l'acier dense et améliorant les propriétés mécaniques. Cette amélioration se reflète principalement dans le sens de laminage, de sorte que l'acier n'est plus isotrope dans une certaine mesure ; les bulles, les fissures et les relâchements formés lors de la coulée peuvent également être soudés sous l'action de la température et de la pression élevées.

défaut:

1. Après le laminage à chaud, les inclusions non métalliques (principalement des sulfures, des oxydes et des silicates) à l'intérieur de l'acier sont comprimées en fines feuilles, provoquant un délaminage. Le délaminage détériore considérablement les propriétés de traction de l'acier dans le sens de l'épaisseur et peut provoquer une déchirure interlaminaire lorsque la soudure se rétracte. La déformation locale induite par le retrait de la soudure atteint souvent plusieurs fois la déformation à la limite d'élasticité, qui est bien plus importante que la déformation provoquée par la charge ;

2. Contrainte résiduelle causée par un refroidissement irrégulier. La contrainte résiduelle est la contrainte interne auto-équilibrée en l'absence de force externe. Les sections d'acier laminées à chaud de différentes sections présentent une telle contrainte résiduelle. En général, plus la section transversale de l'acier de section est grande, plus la contrainte résiduelle est importante. Bien que la contrainte résiduelle soit auto-équilibrée, elle a toujours un certain impact sur les performances des composants en acier sous l'action de forces externes. Par exemple, elle peut avoir des effets négatifs sur la déformation, la stabilité, la résistance à la fatigue, etc.

Résumer:

La différence entre le laminage à froid et le laminage à chaud réside principalement dans la température du processus de laminage. « Froid » signifie température normale et « chaud » signifie température élevée. D'un point de vue métallurgique, la frontière entre le laminage à froid et le laminage à chaud doit être distinguée par la température de recristallisation. Autrement dit, le laminage en dessous de la température de recristallisation est un laminage à froid, et le laminage au-dessus de la température de recristallisation est un laminage à chaud. La température de recristallisation de l'acier est de 450 à 600 °C.

Les principales différences entre le laminage à chaud et le laminage à froid sont les suivantes :

1. Aspect et qualité de surface :

Parce que la tôle froide est obtenue après le processus de laminage à froid de la tôle chaude. De plus, le laminage à froid subit également une finition de surface, de sorte que la qualité de surface de la tôle froide (comme la rugosité de surface, etc.) est meilleure que celle de la tôle chaude. Par conséquent, s'il y a des exigences plus élevées pour la qualité du revêtement, comme la peinture ultérieure du produit, choisissez généralement la tôle froide. De plus, la tôle chaude est divisée en tôle décapée et tôle non décapée. La surface de la tôle décapée a une couleur métallique normale car elle a été décapée, mais elle n'a pas été laminée à froid, donc la surface n'est toujours pas aussi élevée que la tôle froide. La surface de la tôle non décapée a généralement une couche d'oxyde, devient noire ou il y a une couche noire de Fe3O4. En termes simples, elle semble avoir été grillée par le feu, et si l'environnement de stockage n'est pas bon, elle aura généralement un peu de rouille.

2. Performances : En règle générale, les propriétés mécaniques des plaques chaudes et des plaques froides ne diffèrent pas en ingénierie. Bien que les plaques froides aient un certain écrouissage pendant le processus de laminage à froid (mais cela n'exclut pas les situations où des exigences strictes en matière de performances mécaniques sont requises), elles doivent alors être traitées différemment). La limite d'élasticité de la plaque froide est généralement légèrement supérieure à celle de la plaque chaude, et la dureté de surface est également plus élevée. La situation spécifique dépend du degré de recuit de la plaque froide. Mais quel que soit le degré de recuit, la résistance de la plaque froide est supérieure à celle de la plaque chaude.

3. Performances de formage : les performances des plaques chaudes et froides étant fondamentalement similaires, les facteurs d'influence de la formabilité dépendent de la différence de qualité de surface. Étant donné que la qualité de surface des plaques froides est meilleure, en règle générale, les plaques d'acier du même matériau ont un meilleur effet de formage que les plaques chaudes.