W przemyśle stalowym często słyszymy pojęcia walcowania na gorąco i walcowania na zimno, więc czym one właściwie są?

W rzeczywistości kęsy stalowe z huty są jedynie półproduktami i muszą zostać walcowane w walcowni, zanim staną się kwalifikowanymi wyrobami stalowymi.Walcowanie na gorąco i walcowanie na zimno to dwa powszechne procesy walcowania.Walcowanie stali odbywa się głównie na gorąco, a walcowanie na zimno służy głównie do produkcji małych kształtowników i arkuszy.Do powszechnie stosowanych stali walcowanych na zimno i na gorąco zalicza się: Drut: o średnicy 5,5–40 mm, w kręgach, całość walcowana na gorąco.Po ciągnieniu na zimno należy do materiału ciągnionego na zimno.Stal okrągła: Oprócz jasnego materiału o dokładnych wymiarach, jest ona zazwyczaj walcowana na gorąco, zdarzają się również materiały kute (ślady kucia na powierzchni).Stal taśmowa: zarówno materiały walcowane na gorąco, jak i na zimno oraz materiały walcowane na zimno są na ogół cieńsze.Blacha stalowa: blachy walcowane na zimno są zazwyczaj cieńsze, np. blachy samochodowe;istnieje wiele blach średnich i ciężkich walcowanych na gorąco, o grubościach podobnych do walcowanych na zimno, a ich wygląd jest oczywiście inny.Stal kątowa: całość walcowana na gorąco.Rura stalowa: dostępne są zarówno walcowane na gorąco, jak i ciągnione na zimno.Stal kanałowa i belka dwuteowa: walcowane na gorąco.Pręt wzmacniający: materiał walcowany na gorąco.
Zarówno walcowanie na gorąco, jak i walcowanie na zimno to procesy formowania blach lub profili stalowych, które mają ogromny wpływ na strukturę i właściwości stali.Walcowanie stali opiera się głównie na walcowaniu na gorąco, natomiast walcowanie na zimno stosowane jest zwykle jedynie do produkcji małogabarytowych kształtowników i blach o dokładnych wymiarach.Temperatura zakończenia walcowania na gorąco wynosi na ogół od 800 do 900 ° C, a następnie jest zazwyczaj chłodzona na powietrzu, więc stan walcowania na gorąco jest równoważny obróbce normalizującej.Większość stali walcowana jest metodą walcowania na gorąco.Stal dostarczana w stanie walcowanym na gorąco ze względu na wysoką temperaturę ma na powierzchni warstwę zgorzeliny tlenku żelaza, dzięki czemu ma pewną odporność na korozję i może być przechowywana na wolnym powietrzu.Jednakże ta warstwa zgorzeliny tlenku żelaza powoduje również, że powierzchnia stali walcowanej na gorąco jest szorstka, a jej wielkość ulega znacznym wahaniom.Dlatego wymagana jest stal o gładkiej powierzchni, dokładnych wymiarach i dobrych właściwościach mechanicznych, a jako surowce do produkcji walcowania na zimno stosuje się półprodukty lub wyroby gotowe walcowane na gorąco.Zalety: szybka prędkość formowania, wysoka wydajność i brak uszkodzeń powłoki, można wykonać różne formy przekroju poprzecznego, aby spełnić wymagania warunków użytkowania;Walcowanie na zimno może powodować duże odkształcenia plastyczne stali, poprawiając w ten sposób plastyczność ostrza stali.Wady: 1. Chociaż podczas procesu formowania nie występuje ściskanie plastyczne na gorąco, w przekroju nadal występują naprężenia szczątkowe, które nieuchronnie wpływają na ogólną i lokalną charakterystykę wyboczenia stali;2. Sekcja stali walcowanej na zimno jest zazwyczaj sekcją otwartą, dzięki czemu jest ona wolna.Sztywność skrętna jest niska.Jest podatny na skręcanie podczas zginania, a wyboczenie zginająco-skrętne może wystąpić podczas ściskania, a właściwości skrętne są słabe;3. Grubość ścianki stali walcowanej na zimno do formowania jest niewielka i nie jest ona pogrubiona w narożach, w których łączone są płyty, dzięki czemu może wytrzymać miejscowe naprężenia.Zdolność koncentracji ładunków jest słaba.Walcowanie na zimno Walcowanie na zimno odnosi się do metody walcowania polegającej na zmianie kształtu stali poprzez wytłaczanie stali pod naciskiem walca w temperaturze pokojowej.Chociaż obróbka ta powoduje również nagrzanie blachy stalowej, nadal nazywa się ją walcowaniem na zimno.W szczególności jako surowiec stosuje się cewkę ze stali walcowanej na gorąco do walcowania na zimno, zgorzelinę tlenkową usuwa się przez trawienie, a następnie przeprowadza się obróbkę ciśnieniową, a gotowym produktem jest cewka walcowana na twardo.Ogólnie rzecz biorąc, stal walcowana na zimno, taka jak stal ocynkowana i blacha stalowa kolorowa, musi być wyżarzana, więc plastyczność i wydłużenie są również dobre i jest szeroko stosowana w samochodach, sprzęcie gospodarstwa domowego, sprzęcie i innych gałęziach przemysłu.Powierzchnia blachy walcowanej na zimno ma pewien stopień gładkości, a dłoń wydaje się gładsza, głównie dzięki wytrawieniu.Wykończenie powierzchni blachy walcowanej na gorąco na ogół nie spełnia wymagań, dlatego taśma stalowa walcowana na gorąco wymaga walcowania na zimno.Najcieńsza taśma stalowa walcowana na gorąco ma zazwyczaj 1,0 mm, a taśma stalowa walcowana na zimno może osiągnąć 0,1 mm.Walcowanie na gorąco to walcowanie powyżej temperatury krystalizacji, a walcowanie na zimno poniżej temperatury krystalizacji.Zmiana kształtu stali w wyniku walcowania na zimno należy do ciągłego odkształcania na zimno, a powstałe w wyniku tego procesu utwardzanie na zimno zwiększa wytrzymałość, twardość i udarność oraz wskaźnik plastyczności walcowanej twardej cewki.W przypadku zastosowania końcowego walcowanie na zimno pogarsza właściwości tłoczenia, a produkt nadaje się do części o prostych odkształceniach.Zalety: Może zniszczyć strukturę odlewu wlewka, udoskonalić ziarno stali i wyeliminować defekty mikrostruktury, dzięki czemu struktura stali jest gęsta i poprawiają się właściwości mechaniczne.To ulepszenie odzwierciedla się głównie w kierunku walcowania, tak że stal nie jest już w pewnym stopniu bryłą izotropową;pęcherzyki, pęknięcia i porowatość powstałe podczas odlewania można również zespawać pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia.Wady: 1. Po walcowaniu na gorąco wtrącenia niemetaliczne (głównie siarczki, tlenki i krzemiany) wewnątrz stali są prasowane w cienkie arkusze i następuje rozwarstwianie.Rozwarstwienie znacznie pogarsza właściwości rozciągające stali na całej grubości i istnieje ryzyko rozerwania międzywarstwowego w miarę kurczenia się spoiny.Lokalne odkształcenie wywołane skurczem spoiny często osiąga kilkukrotną wartość odkształcenia granicy plastyczności, która jest znacznie większa niż odkształcenie wywołane obciążeniem;2. Naprężenia szczątkowe spowodowane nierównomiernym chłodzeniem.Naprężenie szczątkowe to naprężenie wewnętrznej równowagi własnej fazy bez siły zewnętrznej.Stal walcowana na gorąco o różnych przekrojach ma takie naprężenia szczątkowe.Ogólnie rzecz biorąc, im większy rozmiar przekroju stali profilowej, tym większe naprężenie szczątkowe.Chociaż naprężenie szczątkowe samo się równoważy, nadal ma pewien wpływ na działanie elementu stalowego pod działaniem siły zewnętrznej.Na przykład może mieć niekorzystny wpływ na odkształcenia, stabilność i odporność zmęczeniową.


Czas publikacji: 22 lutego 2022 r