Valcovanie za tepla aj valcovanie za studena sú procesy na tvarovanie oceľových plechov alebo profilov a majú veľký vplyv na štruktúru a vlastnosti ocele.
Valcovanie ocele je hlavne valcovanie za tepla a valcovanie za studena sa zvyčajne používa iba na výrobu oceľových výrobkov s presnými rozmermi, ako sú malé profily a tenké plechy.
Výrobný proces bezšvíkových oceľových rúr valcovaných za tepla
Podľa definície sa oceľové ingoty alebo predvalky ťažko deformujú a spracovávajú pri izbovej teplote a na valcovanie sa vo všeobecnosti zahrievajú na 1100-1250 stupňov. Tento proces valcovania sa nazýva valcovanie za tepla.
Konečná teplota valcovania za tepla je vo všeobecnosti 800-900 stupňov a potom sa zvyčajne ochladí na vzduchu, takže stav valcovania za tepla je ekvivalentný normalizačnému spracovaniu.
Väčšina výrobkov z ocele sa valcuje metódou valcovania za tepla. Oceľ dodávaná v stave valcovanom za tepla má v dôsledku vysokej teploty na povrchu vrstvu oxidových okují, takže má určitú odolnosť proti korózii a možno ju skladovať na čerstvom vzduchu.
Táto vrstva oxidov železa však tiež spôsobuje drsnosť povrchu ocele valcovanej za tepla a veľkosť značne kolíše. Preto sa vyžaduje, aby oceľ s hladkým povrchom, presným rozmerom a dobrými mechanickými vlastnosťami používala ako suroviny polotovary alebo hotové výrobky valcované za tepla a následne valcované za studena na výrobu.
výhoda:
Rýchlosť tvarovania je vysoká, výkon je vysoký a povlak nie je poškodený. Môže byť vyrobený do rôznych tvarov prierezu, aby vyhovoval potrebám podmienok použitia; valcovanie za studena môže spôsobiť veľkú plastickú deformáciu ocele, čím sa zvýši medza klzu ocele.
nedostatok:
1. Hoci počas procesu tvárnenia nedochádza k tepelnému plastickému stláčaniu, v priereze stále existujú zvyškové napätia, ktoré nevyhnutne ovplyvnia celkové a lokálne charakteristiky vybočenia ocele;
2. Tvar profilovej ocele valcovanej za studena je vo všeobecnosti otvorený profil, takže voľná torzná tuhosť profilu je nízka. Je náchylný na krútenie, keď je ohnutý, a pri stlačení sa dá ľahko vykĺbiť a jeho torzný výkon je slabý;
3. Hrúbka steny ocele valcovanej za studena je malá a v rohu, kde sú dosky spojené, nie je žiadne zhrubnutie a schopnosť odolávať miestnemu sústredenému zaťaženiu je slabá.
Horúci zvitok sa rozvinie, začne sa kontinuálne zváranie a oficiálne sa spustí proces valcovania za studena: po morení vstupuje do valcovacieho mechanizmu, aby sa vyrobili tvrdé valcované zvitky, a vyčistené tvrdé zvitky vstupujú do fázy tepelného spracovania:
valcovanie za studena
Animácia výrobného procesu zinkovacej linky valcovania za studena
Valcovanie za studena sa týka spôsobu valcovania vytláčania ocele tlakom valcov pri izbovej teplote, aby sa zmenil tvar ocele. Hoci sa pri tomto procese ohrieva aj oceľový plech, stále sa nazýva valcovanie za studena. Konkrétne oceľové zvitky valcované za tepla sa používajú ako suroviny na valcovanie za studena a tlakové spracovanie sa vykonáva po morení na odstránenie vodného kameňa a konečným výrobkom sú zvitky valcované natvrdo.
Vo všeobecnosti musí byť oceľ valcovaná za studena, ako sú pozinkované a farebné oceľové dosky, žíhaná, takže plasticita a predĺženie sú tiež dobré a sú široko používané v automobiloch, domácich spotrebičoch, hardvéri a iných priemyselných odvetviach. Povrch plechu valcovaného za studena má určitý stupeň hladkosti a na dotyk je hladší, hlavne vďaka moreniu. Vo všeobecnosti povrchová úprava plechu valcovaného za tepla nemôže spĺňať požiadavky, takže oceľový pás valcovaný za tepla je potrebné valcovať za studena a najtenšia hrúbka oceľového pásu valcovaného za tepla je vo všeobecnosti 1.0 mm a oceľový pás valcovaný za studena môže dosiahnuť 0,1 mm. Valcovanie za tepla sa valcuje nad bodom teploty kryštalizácie a valcovanie za studena sa valcuje pod bodom teploty kryštalizácie.
Zmena tvaru ocele valcovaním za studena patrí k kontinuálnej deformácii za studena. Vytvrdzovanie za studena spôsobené týmto procesom zvyšuje pevnosť a tvrdosť natvrdo valcovaných zvitkov a znižuje ukazovatele ťažnosti a plasticity.
Pri konečnom použití valcovanie za studena zhoršuje lisovací výkon a výrobok je vhodný pre diely s jednoduchou deformáciou.
výhoda:
Môže zničiť štruktúru odlievania oceľového ingotu, zjemniť zrná ocele a odstrániť chyby mikroštruktúry, takže oceľová štruktúra je hustá a mechanické vlastnosti sa zlepšujú. Toto zlepšenie sa prejavuje hlavne v smere valcovania, takže oceľ už nie je do určitej miery izotropná; bubliny, praskliny a uvoľnenie vznikajúce pri liatí je možné zvárať aj pri vysokej teplote a tlaku.
nedostatok:
1. Po valcovaní za tepla sú nekovové inklúzie (hlavne sulfidy a oxidy, ako aj kremičitany) vo vnútri ocele lisované do tenkých plechov, čo vedie k stratifikácii. Delaminácia výrazne zhoršuje vlastnosti ocele v ťahu cez hrúbku a existuje možnosť interlaminárneho trhania pri zmršťovaní zvaru. Lokálne napätie spôsobené zmršťovaním zvaru často dosahuje niekoľkonásobok napätia na medzi klzu, ktorý je oveľa väčší ako napätie spôsobené zaťažením;
2. Zvyškové napätie spôsobené nerovnomerným chladením. Zvyškové napätie je vnútorné rovnovážne napätie bez vonkajšej sily. Oceľové profily rôznych profilov valcované za tepla majú tento druh zvyškového napätia. Vo všeobecnosti platí, že čím väčšia je veľkosť prierezu profilovej ocele, tým väčšie je zvyškové napätie. Hoci je zvyškové napätie samorovnovážné, stále má určitý vplyv na výkon oceľového prvku pri pôsobení vonkajšej sily. Napríklad môže mať nepriaznivé účinky na deformáciu, stabilitu, odolnosť proti únave atď.
zhrnúť:
Rozdiel medzi valcovaním za studena a valcovaním za tepla je hlavne v teplote procesu valcovania. „Studená“ znamená normálnu teplotu a „horúca“ znamená vysokú teplotu.
Z metalologického hľadiska by sa mala hranica medzi valcovaním za studena a valcovaním za tepla rozlišovať podľa teploty rekryštalizácie. To znamená, že valcovanie pod teplotou rekryštalizácie je valcovanie za studena a valcovanie nad teplotou rekryštalizácie je valcovanie za tepla. Teplota rekryštalizácie ocele je 450-600 stupeň .
Hlavné rozdiely medzi valcovaním za tepla a valcovaním za studena sú:
1. Vzhľad a kvalita povrchu:
Keďže studená platňa sa získa horúcou platňou po procese valcovania za studena a súčasne sa vykoná určitá povrchová úprava, kvalita povrchu (ako je drsnosť povrchu) studenej platne je lepšia ako kvalita horúcej platne. , takže ak je výrobok Ak je vyššia požiadavka na kvalitu náteru, ako je následné lakovanie, vo všeobecnosti sa vyberajú studené platne a horúce platne sa delia na morené platne a nevyberané platne. Povrch moreného plechu má normálnu kovovú farbu v dôsledku morenia, ale nie je Povrch je valcovaný za studena, takže povrch stále nie je taký vysoký ako studený plech a povrch nemoreného plechu má zvyčajne vrstva oxidu, sčernenie alebo čierna vrstva oxidu železitého. Laicky povedané, vyzerá ako upečený ohňom a ak nie je dobré skladovacie prostredie, väčšinou bude mať trochu hrdze.
2. Výkon: Vo všeobecnosti sa mechanické vlastnosti horúcich platní a studených plechov v strojárstve považujú za nerozoznateľné, hoci v procese valcovania za studena dochádza k určitému pracovnému spevneniu studených plechov (ale prísne požiadavky na mechanické vlastnosti nie sú vylúčená. , potom je potrebné s ňou zaobchádzať inak), medza klzu studenej dosky je zvyčajne o niečo vyššia ako u horúcej dosky a povrchová tvrdosť je tiež vyššia, konkrétny spôsob závisí od stupňa žíhania studený tanier. Ale v každom prípade je pevnosť žíhanej studenej dosky vyššia ako pevnosť horúcej dosky.
3. Tvárniteľnosť Keďže výkon horúcich a studených plechov sa v zásade príliš nelíši, faktory ovplyvňujúce tvárnosť závisia od rozdielu v kvalite povrchu. Pretože kvalita povrchu je lepšia zo studených platní, všeobecne povedané, oceľových platní z rovnakého materiálu, tvarovací efekt studenej platne je lepší ako účinok horúcej platne.
