热轧钢与冷轧钢:概述和差异
有几种等级、形状、规格和表面处理的钢材可供选择。这些钢种中的每一种都有其独特的特性。这就是为什么这种金属材料常用于车辆、电器、航空零件、电子零件等。需要了解可用的各种钢种,因此需要对热轧钢与冷轧钢进行比较。
为每种应用优化钢材的特性不仅仅是改变其化学成分。轧制是一种用于改善钢材形状、均匀性和机械性能的工艺。轧钢主要有两大类——冷轧钢和热轧钢。这些轧钢类型具有不同的特性,使其适用于不同的应用。
在为您的项目选择轧钢时,了解轧钢类型之间的差异至关重要。这些先验知识将帮助您节省成本和时间,同时避免额外的处理。本文介绍了热轧钢和冷轧钢的区别,包括它们的优点、局限性和应用。
什么是热轧钢?
轧制是指生产钢材的特定方式。热轧钢是指经过极端热处理生产的钢材。也就是说,生产发生在极端温度下。制造商从大型矩形金属(钢坯)开始。然后,他们在将坯料送去加工之前加热坯料——在这个阶段将坯料压扁成大卷。
热轧工艺包括在超过 926 摄氏度(1700 华氏度)的高温下压制钢水。如此高的温度是必不可少的,因为理想的钢在 750 到 1,300 华氏度之间再结晶,从而更容易成型和重塑。将钢通过轧机轧制成所需形状后,让其冷却。
热轧钢的性能
以下特性将帮助您识别热轧钢:
- 表面有鳞片 - 高温冷却会在钢材表面留下残留物,使其看起来有鳞片。
- 轻微变形 - 冷却也会产生轻微的梯形形状,没有完美的角度。
- 角落和边缘略微圆润 - 这是收缩和精加工精度降低的结果。
热轧钢的优点
热轧钢可为您的应用提供以下优势:
- 成本更低 :热轧钢的加工量比冷轧钢少得多,因此更便宜。
- 小到 没有内部 压力 :热轧钢在室温下冷却,使其基本正常化。这意味着它在加工硬化或淬火过程中几乎没有或没有内应力。
- 更容易操作 :由于热轧过程是在极高的温度下进行的,因此得到的钢更容易成型和成型。最常见的形状来自热轧钢,例如 UB、UC、RHS、SHS、扁钢等。
- 它非常适合不优先考虑公差的应用。
热轧钢的缺点
- 由于加热时的膨胀和冷却时的收缩/翘曲而导致的尺寸缺陷。
- 它的表面通常有粗糙的纹理,需要在任何精加工过程之前去除或去除缺陷。
- 轻微变形。
热轧钢的常见用途
如前所述,热轧钢在冷却时会略微收缩。这导致制造商对最终形状的控制较少。因此,热轧钢的应用通常是那些对公差要求不高的,包括:
- 汽车零部件,例如轮辋和车架
- 农业设备
- 铁路设备,例如轨道和火车部件
- 建筑材料
什么是冷轧钢 ?
本质上,冷轧钢是指经过进一步加工的热轧钢。如前所述,轧制涉及形成钢的一系列过程,包括车削、磨削和抛光。其他操作将现有的热轧钢改造成更精炼的产品。 “冷轧”一词基本上适用于经过压缩的钢材。
虽然制造热轧钢只涉及高温加热和冷却,但冷轧钢涉及额外的过程。在冷轧厂,制造商冷却钢并在室温下通过冷轧成型或压力制动将其重新轧制。这个过程有助于实现所需的形状和尺寸。
冷轧钢的性能
以下特征将帮助您识别冷轧钢:
- 光滑的表面通常有油腻感
- 表面具有更好的光洁度和更严格的公差
- 方条边缘清晰
- 管材通常具有更好的直线度和同心均匀度
冷轧钢的优点
以下是使用冷轧钢可以获得的一些好处:
- 更好的表面 属性 :用冷轧钢制成的零件通常具有光滑而有光泽的表面,没有氧化皮或生锈。因此,当美学至关重要时,让它们变得有用。
- 更强的力量 :它们通常比热轧钢更坚固(强度高出 20%)。这使得它们适用于高压力应用。
- 更高的精度 :由于冷轧钢在成型时不会收缩,因此可以制造出形状一致且准确的更精密零件。
- 它支持广泛的表面处理。
冷轧钢的缺点
- 由于涉及额外的处理而更昂贵。
- 在某些情况下,由于额外的处理会导致材料发生不可预测的翘曲,因此会在材料中产生内应力。
- 可用的形状较少,例如片材和箱形截面形状。
冷轧钢的常见用途
冷轧钢的理想应用是那些需要更好的金属表面处理 和更严格的公差。此类组件的示例包括:
- 航空航天零件
- 机械部件
- 家用电器
- 棒材、条材、条材和板材
- 金属家具结构
冷轧钢与热轧钢:主要区别
在检查了它们的成型过程和各种性能之后,您可能对热轧钢和冷轧钢之间的区别有所了解。下表总结了它们在力学性能上的差异:
属性 | 热轧钢 | 冷轧钢 |
抗拉强度 | 67,000 磅/平方英寸 | 85,000 磅/平方英寸 |
屈服强度 | 45,000 磅/平方英寸 | 70,000 磅/平方英寸 |
2 英寸伸长率 | 36 | 28 |
面积缩小 | 58 | 55 |
布氏硬度 | 137 | 167 |
除了机械性能外,热轧钢和冷轧钢之间的主要区别在于它们的加工温度。热轧钢的轧制是在钢的再结晶温度以上进行的,而冷轧钢的轧制是在室温下进行的。
以下细节将帮助我们更好地比较冷轧钢和热轧钢:
1。 外观和表面质量
热轧钢的边缘和表面通常是粗糙的。这是因为从极端温度中冷却会在钢材表面留下残留物,使其看起来像鳞片。因此,此类表面可能需要脱碳或其他表面处理,以使钢材为后续操作做好准备。
另一方面,冷轧钢具有光滑和有光泽的表面,因为它不涉及使用非常高的温度。因此,冷轧钢非常适合用于无需任何表面处理的生产操作。
2。 再结晶点
在比较热轧钢和冷轧钢时,要考虑的主要问题之一是再结晶点。当金属材料能够形成“新晶粒”时,就会发生冷轧。金属的轧制和弯曲经常会破坏旧晶粒。钢的冷加工可能会降低其强度,因此制造商增加了最后的退火步骤。这个过程涉及将钢加热到 1,333 - 1,400 华氏度(刚好高于钢的再结晶点)。
钢的冷却非常缓慢,不会太快达到室温。这样,金属可以产生均匀的微观结构来重置其晶粒。相比之下,热轧钢的加工发生在华氏1700度以上,高于钢的再结晶点。这个条件是金属易于成型和成型的必要条件。
3。 钢的强度和硬度
材料强度和硬度也有助于前面提到的,冷轧钢的成型过程赋予了均匀的微观结构。这个过程有助于制造具有更高强度和硬度的金属。然而,它并不太硬,因此很容易延展。
另一方面,热轧过程涉及极端高温和快速冷却,防止应力恢复其晶粒。因此,得到的金属比冷轧钢具有更高的肝强度和硬度。
4。 内应力
钢的强度和硬度显着地赋予材料内应力。因此,强度和硬度较大的冷轧钢比热轧钢具有更大的内应力。在加工材料之前消除这种应力以防止最终产品的翘曲至关重要。
5。 失真
热轧钢会出现轻微变形(例如通过钣金弯曲),因为冷却过程会产生轻微的梯形形状和形式。冷轧钢具有完美的直角,具有明确的角和边缘。成型的管材同心均匀度好,直线度好。
这是一个关于热轧钢与冷轧钢的视频:
热轧钢与冷轧钢 :哪个更便宜?
热轧钢通常比冷轧钢便宜。这样做的原因并不牵强。这种钢类型的制造不涉及任何延迟或进一步加工。不需要像冷轧那样重新加热和重整。冷精加工通常包括其他工艺,如冷拔、车削、磨削和抛光。额外的生产操作使冷轧钢比热轧钢更贵。
我应该选择热轧钢还是冷轧钢?
钣金制造的材料选择 将取决于几个因素。在决定冷轧钢还是热轧钢时要考虑的主要因素之一是最终产品的应用。热轧钢更适用于对公差和美观要求不高的大型结构件。
但是,如果您需要更小的零件,需要更耐用和更精确的质量,冷轧钢将是最佳选择。冷轧钢也比热轧钢更坚固、更硬。因此,它更适合用于在高应力条件下使用的组件。如果预算有问题,那么你应该选择热轧钢,因为它比冷轧钢便宜。
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结论
本文介绍了热轧钢与冷轧钢的基本比较,重点介绍了主要差异。每种钢类型都比其他类型更适合某些应用。因此,了解它们的特性、优点和弱点至关重要。这些知识将帮助设计师和项目承包商确保高效和有效地完成项目。没有比与顶级制造公司合作更好的方式来获得最佳结果了。立即联系我们 RapidDirect 的专家团队!我们期待与您合作。
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