Válcování za tepla i válcování za studena jsou procesy pro tváření ocelových plechů nebo profilů a mají velký vliv na strukturu a vlastnosti oceli.
Válcování oceli je hlavně válcování za tepla a válcování za studena se obvykle používá pouze k výrobě ocelových výrobků s přesnými rozměry, jako jsou malé profily a tenké plechy.
Běžné podmínky válcování oceli za studena a za tepla:
obrázek
Drát: 5.5-40 mm v průměru, stočený, celý válcovaný za tepla. Po tažení za studena se jedná o materiál tažený za studena.
Kruhová ocel: Kromě lesklých materiálů s přesnými rozměry jsou obecně válcovány za tepla a existují také kované materiály (se stopami po kování na povrchu).
Pásová ocel: výrobky válcované za tepla i za studena a výrobky válcované za studena jsou obecně tenčí.
Ocelový plech: Za studena válcované plechy jsou obecně tenčí, jako jsou automobilové plechy; existuje mnoho za tepla válcovaných středně silných plechů, z nichž některé mají podobnou tloušťku jako plechy válcované za studena a jejich vzhled je samozřejmě odlišný.
Úhlová ocel: celá válcovaná za tepla.
Ocelové trubky: Svařované za tepla válcované i tažené za studena.
Profilová ocel a H-nosník: válcované za tepla.
Ocelová tyč: materiál válcovaný za tepla.
válcované za tepla
Podle definice se ocelové ingoty nebo předvalky obtížně deformují a zpracovávají při pokojové teplotě a obecně se zahřívají na 1100-1250 stupňů pro válcování. Tento proces válcování se nazývá válcování za tepla.
Koncová teplota válcování za tepla je obecně 800-900 stupňů a poté se obecně ochladí na vzduchu, takže stav válcování za tepla je ekvivalentní normalizačnímu zpracování.
Většina ocelových výrobků je válcována metodou válcování za tepla. Ocel dodávaná ve stavu válcovaném za tepla má díky vysoké teplotě na povrchu vrstvu oxidových okují, takže má určitou odolnost proti korozi a lze ji skladovat na volném vzduchu.
Tato vrstva okují z oxidu železa však také zdrsňuje povrch oceli válcované za tepla a velikost značně kolísá. Proto je u oceli s hladkým povrchem, přesným rozměrem a dobrými mechanickými vlastnostmi vyžadováno použití polotovarů nebo hotových výrobků válcovaných za tepla jako surovin a následně válcovaných za studena pro výrobu.
výhoda:
Rychlost tváření je vysoká, výkon je vysoký a povlak není poškozen. Může být vyrobena do různých tvarů průřezu, aby vyhovovala potřebám podmínek použití; válcování za studena může způsobit velkou plastickou deformaci oceli, čímž se zvýší mez kluzu oceli.
nedostatek:
1. Přestože během procesu tváření nedochází k tepelnému plastickému stlačení, v průřezu stále existují zbytková napětí, která nevyhnutelně ovlivní celkové a místní charakteristiky vzpěru oceli;
2. Tvar profilové oceli válcované za studena je obecně otevřený profil, takže tuhost profilu ve volném krutu je nízká. Je náchylný ke zkroucení, když je ohnut, a snadno se vyboulí, když je stlačen, a jeho torzní výkon je špatný;
3. Tloušťka stěny oceli válcované za studena je malá a v rohu, kde jsou desky spojeny, nedochází k žádnému zesílení a schopnost odolávat místnímu soustředěnému zatížení je slabá.
válcování za studena
Válcování za studena označuje způsob válcování vytlačování oceli tlakem válců při pokojové teplotě, aby se změnil tvar oceli. Přestože se při tomto procesu také zahřívá ocelový plech, stále se nazývá válcování za studena. Konkrétně ocelové svitky válcované za tepla se používají jako suroviny pro válcování za studena a po moření se provádí tlakové zpracování k odstranění okují a konečným výrobkem jsou svitky válcované natvrdo.
Obecně platí, že ocel válcovaná za studena, jako jsou pozinkované a barevné ocelové plechy, musí být žíhána, takže plasticita a prodloužení jsou také dobré a jsou široce používány v automobilech, domácích spotřebičích, železářství a dalších průmyslových odvětvích. Povrch plechu válcovaného za studena má určitý stupeň hladkosti a na dotek je hladší, zejména díky moření. Povrchová úprava plechu válcovaného za tepla obecně nemůže splňovat požadavky, takže ocelový pás válcovaný za tepla je třeba válcovat za studena a nejtenčí tloušťka ocelového pásu válcovaného za tepla je obecně 1.0 mm a ocelový pás válcovaný za studena může dosáhnout 0,1 mm. Válcování za tepla se válcuje nad bodem teploty krystalizace a válcování za studena se válcuje pod bodem teploty krystalizace.
Změna tvaru oceli válcováním za studena patří k kontinuální deformaci za studena. Kalení za studena způsobené tímto procesem zvyšuje pevnost a tvrdost natvrdo válcovaných svitků a snižuje ukazatele tažnosti a plasticity.
Pro konečné použití válcování za studena zhoršuje lisovací výkon a produkt je vhodný pro díly s jednoduchou deformací.
výhoda:
Může zničit odlévací strukturu ocelového ingotu, zjemnit zrna oceli a odstranit vady mikrostruktury, takže ocelová struktura je hustá a mechanické vlastnosti se zlepší. Toto zlepšení se projevuje především ve směru válcování, takže ocel již není do určité míry izotropní; bubliny, praskliny a uvolnění vzniklé během lití lze také svařovat při vysoké teplotě a tlaku.
nedostatek:
1. Po válcování za tepla se nekovové vměstky (hlavně sulfidy a oxidy a také silikáty) uvnitř oceli lisují do tenkých plechů a dochází ke stratifikaci. Delaminace velmi zhoršuje vlastnosti oceli v tahu přes tloušťku a existuje možnost interlaminárního trhání při smršťování svaru. Lokální deformace vyvolaná smrštěním svaru často dosahuje několikanásobku deformace na mezi kluzu, která je mnohem větší než deformace způsobená zatížením;
2. Zbytkové napětí způsobené nerovnoměrným chlazením. Zbytkové napětí je vnitřní rovnovážné napětí bez vnější síly. Za tepla válcované ocelové profily různých průřezů mají tento druh zbytkového napětí. Obecně platí, že čím větší je velikost průřezu profilové oceli, tím větší je zbytkové napětí. Přestože je zbytkové napětí samorovnovážné, má stále určitý vliv na chování ocelového prvku při působení vnější síly. Například může mít nepříznivé účinky na deformaci, stabilitu, odolnost proti únavě atd.
Shrnout:
Rozdíl mezi válcováním za studena a válcováním za tepla je především v teplotě procesu válcování. "Studená" znamená normální teplotu a "horká" znamená vysokou teplotu.
Z metalologického hlediska by měla být hranice mezi válcováním za studena a válcováním za tepla odlišena teplotou rekrystalizace. To znamená, že válcování pod teplotou rekrystalizace je válcování za studena a válcování nad teplotou rekrystalizace je válcování za tepla. Teplota rekrystalizace oceli je 450-600 stupňů.
Hlavní rozdíly mezi válcováním za tepla a válcováním za studena jsou:
1. Vzhled a kvalita povrchu:
Vzhledem k tomu, že studená deska je získána horkou deskou po procesu válcování za studena a současně bude provedena určitá povrchová úprava, kvalita povrchu (jako je drsnost povrchu) studené desky je lepší než kvalita horké desky , takže pokud je výrobek Pokud je vyšší požadavek na kvalitu povlaku, jako je následné lakování, obecně se volí studené desky a horké desky se dělí na mořené desky a nevybírané desky. Povrch mořeného plechu má normální kovovou barvu kvůli moření, ale není Povrch je válcovaný za studena, takže povrch stále není tak vysoký jako studený plech a povrch nemořeného plechu má obvykle vrstva oxidu, zčernání nebo černá vrstva oxidu železitého. Laicky to vypadá, že je upečený ohněm, a pokud není dobré skladovací prostředí, většinou bude mít trochu rzi.
2. Výkon: Obecně jsou mechanické vlastnosti horkých plechů a studených plechů ve strojírenství považovány za nerozeznatelné, ačkoli v procesu válcování za studena dochází k určitému mechanickému zpevnění studených plechů (ale přísné požadavky na mechanické vlastnosti nejsou vyloučena. , pak je třeba ji ošetřit jinak), mez kluzu studené desky je obvykle o něco vyšší než u horké desky a také povrchová tvrdost je vyšší, konkrétní způsob závisí na stupni žíhání studený talíř. Ale v každém případě je pevnost žíhané studené desky vyšší než pevnost horké desky.
3. Tvařitelnost Protože výkon horkých a studených plechů se v zásadě příliš neliší, závisí faktory ovlivňující tvařitelnost na rozdílu v kvalitě povrchu. Vzhledem k tomu, že kvalita povrchu je lepší u studených desek, obecně řečeno ocelových desek ze stejného materiálu, je tvarovací účinek studené desky lepší než u horké desky.
