不銹鋼基礎(chǔ)知識之“親戚篇”：熱軋與冷軋

時間：2019-02-22

　　熱軋和冷軋都是型鋼或鋼板成型的工序，它們對鋼材的組織和性能有很大的影響，鋼的軋制主要以熱軋為主，冷軋只用于生產(chǎn)小號型鋼和薄板。

　　一、熱軋

　　優(yōu)點:可以破壞鋼錠的鑄造組織，細(xì)化鋼材的晶粒，并消除顯微組織的缺陷，從而使鋼材組織密實，力學(xué)性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體;澆注時形成的氣泡、裂紋和疏松，也可在高溫和壓力作用下被焊合。

　　缺點:1.經(jīng)過熱軋之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物(主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽)被壓成薄片，出現(xiàn)分層(夾層)現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化，并且有可能在焊縫收縮時出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時常達(dá)到屈服點應(yīng)變的數(shù)倍，比荷載引起的應(yīng)變大得多。

　　2.不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力，各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應(yīng)力，一般型鋼截面尺寸越大，殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的，但對鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。

　　二、冷軋

　　是指在常溫下，經(jīng)過冷拉、冷彎、冷拔等冷加工把鋼板或鋼帶加工成各種型式的鋼材。

　　優(yōu)點：成型速度快、產(chǎn)量高，且不損傷涂層，可以做成多種多樣的截面形式，以適應(yīng)使用條件的需要;冷軋可以使鋼材產(chǎn)生很大的塑性變形，從而提高了鋼材的屈服點。

　　缺點:1.雖然成型過程中沒有經(jīng)過熱態(tài)塑性壓縮，但截面內(nèi)仍然存在殘余應(yīng)力，對鋼材整體和局部屈曲的特性必然產(chǎn)生影響。

　　2.冷軋型鋼樣式一般為開口截面，使得截面的自由扭轉(zhuǎn)剛度較低。在受彎時容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，受壓時容易出現(xiàn)彎扭屈曲，抗扭性能較差;

　　3.冷軋成型鋼壁厚較小，在板件銜接的轉(zhuǎn)角處又沒有加厚，承受局部性的集中荷載的能力弱

　　三、熱軋和冷軋的主要區(qū)別是：

　　1、冷軋成型鋼允許截面出現(xiàn)局部屈曲，從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力;而熱軋型鋼不允許截面發(fā)生局部屈曲。

　　2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘余應(yīng)力分布是彎曲型的，而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘余應(yīng)力分布是薄膜型。

　　3、熱軋型鋼的自由扭轉(zhuǎn)剛度比冷軋型鋼高，所以熱軋型鋼的抗扭性能要優(yōu)于冷軋型鋼。

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