W przemyśle stalowym często słyszymy o pojęciach walcowania na gorąco i walcowania na zimno, więc czym one są?
W rzeczywistości kęsy stalowe produkowane w hucie stali są jedynie półproduktami i muszą zostać walcowane w walcowni, aby stały się kwalifikowanymi produktami stalowymi.Walcowanie na gorąco i walcowanie na zimno to dwa powszechne procesy walcowania.
Walcowanie stali odbywa się głównie metodą walcowania na gorąco, natomiast walcowanie na zimno wykorzystywane jest głównie do produkcji małych kształtowników stalowych i cienkich blach.
Poniżej przedstawiono typowe sytuacje walcowania stali na zimno i na gorąco:
Drut: o średnicy 5,5-40 milimetrów, zwinięty w zwoje, całość wykonana z materiału walcowanego na gorąco.Po ciągnieniu na zimno należy do materiałów ciągnionych na zimno.
Stal okrągła: Oprócz jasnych materiałów o precyzyjnych wymiarach jest ona zazwyczaj walcowana na gorąco i istnieją również materiały kute (ze śladami kucia na powierzchni).
Taśmy stalowe: dostępne są zarówno walcowane na gorąco, jak i na zimno, a materiał walcowany na zimno jest na ogół cieńszy.
Blacha stalowa: Blacha walcowana na zimno jest zazwyczaj cieńsza, np. blacha samochodowa;Istnieje wiele blach walcowanych na gorąco, średnich i grubych, niektóre z nich mają podobną grubość jak blachy walcowane na zimno, ale ich wygląd znacznie się różni.Stal kątowa: całość walcowana na gorąco.
Rury stalowe: spawane, walcowane na gorąco i ciągnione na zimno.
Stal kanałowa i stal w kształcie litery H: walcowana na gorąco
Pręty stalowe: materiały walcowane na gorąco.
Walcowanie na gorąco i walcowanie na zimno to procesy formowania blach lub profili stalowych, które mają znaczący wpływ na mikrostrukturę i właściwości stali.
Walcowanie stali opiera się głównie na walcowaniu na gorąco, podczas gdy walcowanie na zimno jest zwykle stosowane tylko do produkcji stali o precyzyjnych wymiarach, takiej jak stal o małych przekrojach i cienkie blachy.
Temperatura zakończenia walcowania na gorąco wynosi zazwyczaj 800-900 ℃, a następnie jest ogólnie chłodzona na powietrzu, więc stan walcowania na gorąco jest równoważny obróbce normalizującej.Większość stali walcowana jest metodą walcowania na gorąco.Stal dostarczana w stanie walcowanym na gorąco, pod wpływem wysokiej temperatury, tworzy na powierzchni warstwę tlenku żelaza, która ma pewien stopień odporności na korozję i może być przechowywana na zewnątrz.Ale ta warstwa tlenku żelaza powoduje również, że powierzchnia stali walcowanej na gorąco jest szorstka i charakteryzuje się znacznymi wahaniami wielkości.Dlatego stal, która wymaga gładkiej powierzchni, precyzyjnego wymiaru i dobrych właściwości mechanicznych, powinna być produkowana z wykorzystaniem półwyrobów lub wyrobów gotowych walcowanych na gorąco jako surowca, a następnie walcowana na zimno.
Zalety: Duża prędkość formowania, wysoka wydajność i brak uszkodzeń powłoki.Może być wykonany w różnych formach przekrojowych, w zależności od potrzeb warunków użytkowania;Walcowanie na zimno może powodować znaczne odkształcenia plastyczne stali, zwiększając w ten sposób jej granicę plastyczności.
Wady: 1. Chociaż podczas procesu formowania nie występuje ściskanie cieplno-plastyczne, w przekroju nadal występują naprężenia szczątkowe, które nieuchronnie wpływają na ogólną i lokalną charakterystykę wyboczenia stali;
2. Stal walcowana na zimno ma zazwyczaj przekrój otwarty, co zmniejsza sztywność skrętną przekroju.Skręt jest podatny na wystąpienie pod wpływem zginania, a wyboczenie skrętne zginania może wystąpić pod wpływem ściskania, co skutkuje słabą wytrzymałością na skręcanie;
3. Stal walcowana na zimno ma mniejszą grubość ścianki i brak pogrubień w narożach połączenia płyt, co powoduje słabą zdolność wytrzymywania miejscowych obciążeń skupionych.
Walcowanie na zimno oznacza metodę walcowania zmieniającą kształt stali poprzez ściskanie jej pod naciskiem walca walcującego w temperaturze pokojowej.Chociaż proces przetwarzania może również powodować nagrzewanie się blachy stalowej, nadal nazywa się go walcowaniem na zimno.
W szczególności do walcowania na zimno wykorzystuje się zwoje stali walcowanej na gorąco jako surowce, poddaje się je myciu kwasem w celu usunięcia zgorzeliny tlenkowej, a następnie poddaje się obróbce ciśnieniowej w celu wytworzenia walcowanych twardych zwojów.Ogólnie rzecz biorąc, stal walcowana na zimno, taka jak blachy ocynkowane i kolorowe, wymaga wyżarzania, aby ich plastyczność i wydłużenie były również dobre i są szeroko stosowane w takich gałęziach przemysłu, jak samochody, sprzęt gospodarstwa domowego i sprzęt komputerowy.
Powierzchnia blachy walcowanej na zimno ma pewien stopień gładkości i jest stosunkowo gładka w dotyku, głównie na skutek mycia kwasem.Gładkość powierzchni blach walcowanych na gorąco na ogół nie spełnia wymagań, dlatego taśmy stalowe walcowane na gorąco wymagają walcowania na zimno.Najcieńsza grubość taśm stalowych walcowanych na gorąco wynosi zazwyczaj 1,0 mm, a taśm stalowych walcowanych na zimno może osiągnąć 0,1 mm.
Walcowanie na gorąco to walcowanie powyżej temperatury krystalizacji, natomiast walcowanie na zimno to walcowanie poniżej temperatury krystalizacji.Zmiana kształtu stali spowodowana walcowaniem na zimno należy do ciągłego odkształcania na zimno, a powstałe w wyniku tego procesu utwardzanie na zimno zwiększa wytrzymałość i twardość walcowanej twardej cewki, podczas gdy zmniejsza się wytrzymałość i wskaźnik plastyczności.
W przypadku zastosowania końcowego walcowanie na zimno pogarsza wydajność tłoczenia, a produkty nadają się do prostych zdeformowanych części.
Zalety: Może niszczyć strukturę odlewu wlewków stalowych, udoskonalać wielkość ziaren stali i eliminować defekty mikrostruktury, zwiększając w ten sposób gęstość struktury stali i poprawiając jej właściwości mechaniczne.Poprawa ta dotyczy głównie kierunku walcowania, przez co stal nie jest już w pewnym stopniu izotropowa;Pęcherzyki, pęknięcia i luzy powstałe podczas zalewania można również zespawać w wysokiej temperaturze i ciśnieniu.
Wady: 1. Po walcowaniu na gorąco wtrącenia niemetaliczne (głównie siarczki i tlenki, a także krzemiany) znajdujące się wewnątrz stali są prasowane w cienkie arkusze, co powoduje rozwarstwianie.Nawarstwianie znacznie pogarsza właściwości rozciągające stali w kierunku grubości i istnieje możliwość rozerwania międzywarstw podczas skurczu spoiny.Lokalne odkształcenie wywołane skurczem szwu spawalniczego często osiąga kilkukrotną wartość odkształcenia granicy plastyczności, która jest znacznie większa niż odkształcenie spowodowane obciążeniem;
2. Naprężenia szczątkowe spowodowane nierównomiernym chłodzeniem.Naprężenie szczątkowe odnosi się do naprężenia, które samoczynnie równoważy się wewnętrznie bez sił zewnętrznych i występuje w różnych kształtownikach ze stali walcowanej na gorąco.Ogólnie rzecz biorąc, im większy przekrój stali, tym większe naprężenia własne.Chociaż naprężenie szczątkowe jest samorównoważne, nadal ma pewien wpływ na działanie elementów stalowych pod wpływem sił zewnętrznych.Może to mieć niekorzystny wpływ na odkształcenia, stabilność, odporność zmęczeniową i inne aspekty.
Czas publikacji: 22 lutego 2024 r