Горячая и холодная прокатка — это процессы формирования стальных листов или профилей, которые оказывают большое влияние на структуру и свойства стали.
Горячая прокатка
По определению, слитки или заготовки трудно деформировать и обрабатывать при комнатной температуре. Обычно при прокатке их нагревают до 1100–1250 ℃. Этот процесс называется горячей прокаткой.
Конечная температура горячей прокатки обычно составляет 800–900 ℃, а затем её охлаждают на воздухе, поэтому состояние горячей прокатки эквивалентно нормализующей обработке.
Большую часть стали прокатывают методом горячей прокатки. Сталь, поставляемая в состоянии горячей прокатки, вследствие высокой температуры имеет на поверхности слой оксидной окалины, поэтому обладает определенной коррозионной стойкостью и может храниться на открытом воздухе.
Однако этот слой оксида железа также делает поверхность горячекатаной стали шероховатой, и ее размер сильно колеблется. Поэтому сталь с гладкой поверхностью, точными размерами и хорошими механическими свойствами следует производить методом холодной прокатки с использованием горячекатаных полуфабрикатов или готовой продукции в качестве сырья.
Преимущество:
Благодаря высокой скорости формования, большей производительности и отсутствию повреждений покрытия, листу можно придать различные формы поперечного сечения в соответствии с потребностями условий использования. Холодная прокатка может заставить сталь производить большую пластическую деформацию, тем самым улучшая предел текучести стали.
Недостатки:
Хотя в процессе формования термопластическое сжатие отсутствует, в сечении все еще остаются остаточные напряжения, которые неизбежно влияют на общие и местные характеристики потери устойчивости стали.
Холоднокатаный стальной профиль, как правило, представляет собой открытый профиль, что снижает его жесткость при свободном кручении. Кручение легко возникает при изгибе, а изгибное скручивание легко возникает при сжатии с плохим сопротивлением кручению.
Толщина стенки холоднокатаной штампованной стали невелика, а в углах соединения пластин нет утолщений, поэтому способность выдерживать локальную сосредоточенную нагрузку слаба
Холодный прокат
Холодная прокатка относится к методу производства, при котором сталь подвергается экструзии и изменению формы под давлением валков при комнатной температуре. Хотя процесс обработки также делает стальную пластину теплой, ее все равно называют холодной прокаткой. В частности, в качестве сырья используется горячекатаный стальной рулон, используемый для холодной прокатки, а обработка давлением проводится после удаления окалины путем травления, а готовым продуктом является прокатанный и закалённый рулон.
Как правило, холоднокатаная сталь, такая как оцинкованная сталь и цветная стальная пластина, должна быть отожжена, поэтому она имеет хорошую пластичность и относительное удлинение и широко используется в автомобильной, бытовой, аппаратной и других отраслях промышленности. Поверхность холоднокатаного листа имеет определенную степень отделки, гладкую на ощупь, в основном за счет травления. Как правило, качество поверхности горячекатаного листа не может соответствовать требованиям, поэтому горячекатаную стальную полосу необходимо подвергать холодной прокатке. Толщина горячекатаной стальной полосы обычно составляет 1,0 мм, а толщина холоднокатаной стальной полосы может достигать 0,1 мм. Горячая прокатка — это прокатка выше температуры кристаллизации, а холодный прокат — ниже температуры кристаллизации.
Изменение формы стали, вызванное холодной прокаткой, относится к непрерывной холодной деформации. Холодное упрочнение, вызванное этим процессом, приводит к увеличению прочности и твердости рулонного проката и снижению показателей вязкости и пластичности.
При конечном использовании холодная прокатка ухудшает характеристики штамповки, и изделие подходит для деталей с простой деформацией.
Преимущество:
Он может разрушить литейную структуру слитка, измельчить зерно стали и устранить дефекты микроструктуры, благодаря чему структура стали становится плотной, а механические свойства улучшаются. Это в основном отражается на направлении прокатки, так что сталь больше не является в определенной степени изотропной; Пузыри, трещины и неплотности, образующиеся при заливке, также можно заваривать при высокой температуре и давлении.
Недостатки:
После горячей прокатки неметаллические включения (в основном сульфиды, оксиды и силикаты) внутри стали спрессовываются в тонкие листы и происходит расслоение. Расслоение значительно ухудшает свойства стали на растяжение в направлении толщины и может вызвать межслойный разрыв при усадке сварного шва. Местная деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто достигает в несколько раз деформации предела текучести, что намного превышает деформацию, вызванную нагрузкой.
Остаточные напряжения, вызванные неравномерным охлаждением. Остаточное напряжение – это внутреннее самоуравновешенное напряжение без внешней силы. Горячекатаные стальные профили различных сечений имеют такое остаточное напряжение. Как правило, чем больше размер стального профиля, тем больше остаточное напряжение. Хотя остаточное напряжение находится в фазовом равновесии, оно оказывает некоторое влияние на работу стальных элементов под действием внешних сил. Например, это может оказать неблагоприятное воздействие на деформацию, стабильность и сопротивление усталости.
