热轧就是轧钢过程中或轧钢之前需要对材料进行加热的 ,一般要加热到再结晶温度以上 ,如 :1000度以上等 ;冷轧就是轧钢过程不需要对材料进行加热的 ,或者说加热到该材料的再结晶温度以下的 。
热轧和冷拔是生产工艺的区别,热轧是在高温下加工而成,不会改变金属的结构性能,冷拔是在高温下将圆钢穿孔,然后在拔管机上冷拔加工,在没有回火状态下,这样的加工会影响金属的晶体结构 。在一般情况下 ,热轧比冷轧的力学性能要好些 ,经过热处理的钢材 ,它的抗拉 ,屈服强度 ,塑性 ,韧性都会有所提高 ,此外 ,热处理能消除残余应力 ,而冷轧可能会因为在加工过程中钢材发生屈服的不均匀变形 ,会产生残余应力 ,这个残余应力对稳定性影响很大 。
热轧和冷轧都是型钢或钢板成型的工序 ,它们对钢材的组织和性能有很大的影响 ,钢的轧制主要以热轧为主 ,冷轧只用于生产小号型钢和薄板 。
热轧的优点是可以破坏钢锭的铸造组织 ,细化钢材的晶粒 ,并消除显微组织的缺陷 ,从而使钢材组织密实 ,力学性能得到改善 。这种改善主要体现在沿轧制方向上 ,从而使钢材在一定程度上不再是各向同性体 ;浇注时形成的气泡 、裂纹和疏松 ,也可在高温和压力作用下被焊合 。
缺点一是经过热轧之后 ,钢材内部的非金属夹杂物(主要是硫化物和氧化物 ,还有硅酸盐)被压成薄片 ,出现分层(夹层)现象 。分层使钢材沿厚度方向受拉的性能大大恶化 ,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂 。焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍 ,比荷载引起的应变大得多 。
二是不均匀冷却造成的残余应力 。残余应力是在没有外力作用下内部自相平衡的应力,各种截面的热轧型钢都有这类残余应力 ,一般型钢截面尺寸越大 ,残余应力也越大 。残余应力虽然是自相平衡的 ,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响 。如对变形 、稳定性 、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用 。
冷轧是指在常温下 ,经过冷拉 、冷弯 、冷拔等冷加工把钢板或钢带加工成各种型式的钢材。优点是成型速度快 、产量高 ,且不损伤涂层 ,可以做成多种多样的截面形式,以适应使用条件的需要 ;冷轧可以使钢材产生很大的塑性变形 ,从而提高了钢材的屈服点 。
缺点一是虽然成型过程中没有经过热态塑性压缩 ,但截面内仍然存在残余应力 ,对钢材整体和局部屈曲的特性必然产生影响 。
二是冷轧型钢样式一般为开口截面 ,使得截面的自由扭转刚度较低 。在受弯时容易出现扭转 ,受压时容易出现弯扭屈曲 ,抗扭性能较差 。
三是冷轧成型钢壁厚较小 ,在板件衔接的转角处又没有加厚 ,承受局部性的集中荷载的能力弱。
热轧和冷轧的主要区别是 :
1 、 冷轧成型钢允许截面出现局部屈曲 ,从而可以充分利用杆件屈曲后的承载力 ;而热轧型钢不允许截面发生局部屈曲 。
2 、热轧型钢和冷轧型钢残余应力产生的原因不同 ,所以截面上的分布也有很大差异 。冷弯薄壁型钢截面上的残余应力分布是弯曲型的 ,而热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布是薄膜型 。
六
、钢的分类
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金
。为了保证其韧性和塑性
,含碳量一般不超过1.7%
。钢的主要元素除铁
、碳外
,还有硅
、锰
、硫
、磷等
。钢的分类方法多种多样
,其主要方法有如下七种
:
1
、按品质分类
(1) 普通钢(P≤0.045%
,S≤0.050%)
(2) 优质钢(P
、S均≤0.035%)
(3) 高级优质钢(P≤0.035%
,S≤0.030%)
2.
、按化学成份分类
(1) 碳素钢
:a.低碳钢(C≤0.25%)
;b.中碳钢(C≤0.25~0.60%)
;c.高碳钢(C≤0.60%)
。
(2) 合金钢
:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%)
;b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%)
;c.高合金钢(合金元素总含量>10%)
。
3
、按成形方法分类
:
(1) 锻钢
;(2) 铸钢
;(3) 热轧钢
;(4) 冷拉钢
。
4
、按金相组织分类
(1) 退火状态的
:a.亚共析钢(铁素体+珠光体)
;b.共析钢(珠光体)
;c.过共析钢(珠光体+渗碳体)
;d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)
。
(2)正火状态的
:a.珠光体钢
;b.贝氏体钢
;c.马氏体钢
;d.奥氏体钢
。
(3)无相变或部分发生相变的
5
、按用途分类
(1)建筑及工程用钢
:a.普通碳素结构钢
;b.低合金结构钢
;c.钢筋钢
。
(2) 结构钢
a.机械制造用钢
:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢
:包括渗碳钢
、渗氨钢
、表面淬火用钢
;(c)易切结构钢
;(d)冷塑性成形用钢
:包括冷冲压用钢
、冷镦用钢
。
b.弹簧钢
c.轴承钢
(3) 工具钢
:a.碳素工具钢
;b.合金工具钢
;c.高速工具钢
。 (4)特殊性能钢
:
a.不锈耐酸钢
;b.耐热钢
:包括抗氧化钢
、热强钢
、气阀钢
;c.电热合金钢
;d.耐磨钢
;e.低温用钢
;f.电工用钢
。
(5)专业用钢——如桥梁用钢
、船舶用钢
、锅炉用钢
、压力容器用钢
、农机用钢等
。
6
、综合分类
(1)普通钢
a.碳素结构钢
:(a) Q195
;(b) Q215(A
、B)
;(c) Q235(A
、B
、C)
;(d) Q255(A
、B)
;(e) Q275
。