Почему мы делимся на горячекатаную сталь и холоднокатаную сталь? В чем разница?

Горячая прокатка и холодная прокатка — это процессы формования стальных листов или профилей, которые оказывают большое влияние на структуру и свойства стали.

Прокатка стали осуществляется в основном горячей прокаткой, тогда как холодная прокатка обычно применяется только для производства стальной продукции с точными размерами, такой как небольшие стальные профили и тонкие листы.

Ключевые слова: горячая прокатка, холодная прокатка

Распространенные ситуации холодной и горячей прокатки стали:

Проволока: диаметром 5,5-40 мм, в бухтах, вся горячекатаная. После холодного волочения относится к холоднотянутому материалу.

Круглая сталь: Помимо чистой стали с точными размерами, обычно бывает горячекатаная, а также кованая сталь (со следами ковки на поверхности).

Полосовая сталь: как горячекатаная, так и холоднокатаная, причем холоднокатаная продукция, как правило, тоньше.

Стальные листы: Холоднокатаные листы, как правило, тоньше, например, автомобильные листы; существует больше горячекатаных листов средней толщины, некоторые из них имеют толщину, близкую к холоднокатаным листам, и их внешний вид, очевидно, отличается.

Угловая сталь: вся горячекатаная.

Стальные трубы: сварные, горячекатаные и холоднотянутые.

Швеллерная сталь и двутавровая сталь: горячекатаная.

Арматура: горячекатаная сталь.

горячекатаный

По определению, стальные слитки или заготовки трудно деформировать и обрабатывать при комнатной температуре. Обычно их нагревают до 1100–1250°C для прокатки. Этот процесс прокатки называется горячей прокаткой.

Конечная температура горячей прокатки обычно составляет 800–900 °C, после чего ее обычно охлаждают на воздухе, поэтому состояние горячей прокатки эквивалентно нормализующей обработке.

Большинство стальных изделий прокатывается методами горячей прокатки. Сталь, поставляемая в горячекатаном состоянии, имеет на своей поверхности слой окалины из-за высокой температуры, поэтому она обладает определенной степенью коррозионной стойкости и может храниться на открытом воздухе.

Однако этот слой окалины из оксида железа также делает поверхность горячекатаной стали шероховатой, а размеры сильно колеблются. Поэтому сталь с гладкой поверхностью, точными размерами и хорошими механическими свойствами должна производиться с использованием горячекатаных полуфабрикатов или готовых изделий в качестве сырья, а затем подвергаться холодной прокатке.

Преимущества: Высокая скорость формования, высокая производительность и отсутствие повреждения покрытия. Может быть изготовлен в различных формах поперечного сечения для адаптации к потребностям условий использования; холодная прокатка может вызвать большую пластическую деформацию стали. Тем самым увеличивая предел текучести стали.

недостаток:

1. Хотя в процессе формования не происходит горячего пластического сжатия, в сечении все равно присутствуют остаточные напряжения, которые неизбежно повлияют на общие и локальные характеристики потери устойчивости стали;

2. Холоднокатаные стальные профили обычно имеют открытые сечения, что приводит к снижению свободной крутильной жесткости сечения. Он склонен к кручению при изгибе и крутильному изгибу при давлении, а его сопротивление кручению плохое;

3. Толщина стенок холоднокатаной гнутой стали мала, а в углах, где соединяются пластины, утолщения отсутствуют, поэтому способность выдерживать локальные сосредоточенные нагрузки слабая.

Холоднокатаный

Холодная прокатка относится к методу прокатки, который использует давление роликов для сжатия стали при комнатной температуре и изменения формы стали. Хотя этот процесс также нагревает стальную пластину, он все равно называется холодной прокаткой. В частности, холодная прокатка использует горячекатаные рулоны стали в качестве сырья, которые протравливаются для удаления окалины, а затем обрабатываются давлением. Готовый продукт представляет собой холоднокатаные рулоны.

Обычно холоднокатаная сталь, такая как оцинкованные и цветные стальные листы, должна быть отожжена, поэтому ее пластичность и удлинение также хороши, и она широко используется в автомобилях, бытовой технике, скобяных изделиях и других отраслях промышленности. Поверхность холоднокатаных листов имеет определенную гладкость и кажется гладкой на ощупь, в основном из-за травления. Отделка поверхности горячекатаных листов, как правило, не соответствует требованиям, поэтому горячекатаные стальные полосы должны быть холоднокатаными. Самая тонкая толщина горячекатаных стальных полос обычно составляет 1,0 мм, а холодная прокатка может достигать 0,1 мм. Горячая прокатка - это прокатка выше точки температуры кристаллизации, а холодная прокатка - это прокатка ниже точки температуры кристаллизации.

Изменение формы стального материала, вызванное холодной прокаткой, представляет собой непрерывную холодную деформацию. Холодное упрочнение, вызванное этим процессом, увеличивает прочность и твердость жесткокатаного рулона и снижает показатели вязкости и пластичности.

При конечном использовании холодная прокатка ухудшает характеристики штамповки, и продукт подходит для деталей с простой деформацией.

преимущество:

Он может разрушить литейную структуру стального слитка, измельчить зерна стали и устранить дефекты микроструктуры, тем самым сделав структуру стали плотной и улучшив механические свойства. Это улучшение в основном отражается в направлении прокатки, так что сталь больше не является в определенной степени изотропной; пузыри, трещины и рыхлость, образовавшиеся во время заливки, также могут быть заварены под действием высокой температуры и давления.

недостаток:

1. После горячей прокатки неметаллические включения (в основном сульфиды, оксиды и силикаты) внутри стали спрессовываются в тонкие листы, вызывая расслоение. Расслоение значительно ухудшает свойства стали на растяжение по направлению толщины и может вызвать межслойные разрывы при усадке сварного шва. Локальная деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто достигает в несколько раз деформации предела текучести, которая намного больше деформации, вызванной нагрузкой;

2. Остаточное напряжение, вызванное неравномерным охлаждением. Остаточное напряжение — это внутреннее самоуравновешенное напряжение при отсутствии внешней силы. Горячекатаные стальные профили различных сечений имеют такое остаточное напряжение. Как правило, чем больше размер поперечного сечения стали профиля, тем больше остаточное напряжение. Хотя остаточное напряжение самоуравновешивается, оно все же оказывает определенное влияние на эксплуатационные характеристики стальных компонентов под действием внешних сил. Например, оно может оказывать неблагоприятное воздействие на деформацию, устойчивость, усталостную прочность и т. д.

Подведем итог:

Разница между холодной прокаткой и горячей прокаткой заключается в основном в температуре процесса прокатки. «Холодная» означает нормальную температуру, а «горячая» означает высокую температуру. С металлургической точки зрения границу между холодной прокаткой и горячей прокаткой следует различать по температуре рекристаллизации. То есть прокатка ниже температуры рекристаллизации является холодной прокаткой, а прокатка выше температуры рекристаллизации является горячей прокаткой. Температура рекристаллизации стали составляет 450~600℃.

Основные различия между горячей и холодной прокаткой:

1. Внешний вид и качество поверхности:

Потому что холодная пластина получается после процесса холодной прокатки горячей пластины. Более того, холодная прокатка также подвергается некоторой отделке поверхности, поэтому качество поверхности холодной пластины (такое как шероховатость поверхности и т. д.) лучше, чем у горячей пластины. Поэтому, если есть более высокие требования к качеству покрытия, такие как последующая покраска изделия, обычно выбирают холодную пластину. Кроме того, горячая пластина делится на травленую пластину и нетравленую пластину. Поверхность травленой пластины имеет нормальный металлический цвет, потому что она была травлена, но не была холоднокатаной, поэтому поверхность все еще не такая высокая, как у холодной пластины. Поверхность нетравленой пластины обычно имеет оксидный слой, становится черной или есть черный слой Fe3O4. Говоря простым языком, она выглядит так, как будто ее обожгли на огне, и если среда хранения нехорошая, на ней обычно будет немного ржавчины.

2. Производительность: Вообще говоря, в машиностроении нет разницы в механических свойствах горячих и холодных листов. Хотя холодные листы имеют определенное упрочнение в процессе холодной прокатки (но это не исключает ситуаций, когда требуются строгие требования к механическим характеристикам), тогда с ними нужно обращаться по-разному). Предел текучести холодной пластины обычно немного выше, чем у горячей пластины, и твердость поверхности также выше. Конкретная ситуация зависит от степени отжига холодной пластины. Но независимо от того, как отожжена, прочность холодной пластины выше, чем у горячей пластины.

3. Формовочные характеристики: Поскольку характеристики горячих и холодных пластин в основном схожи, факторы, влияющие на формуемость, зависят от разницы в качестве поверхности. Поскольку качество поверхности холодных пластин лучше, то, как правило, стальные пластины из того же материала, формовочный эффект холодной пластины лучше, чем у горячей пластины.