不锈钢加工中热轧与冷轧的区别与优缺点

不锈钢知识
热轧和冷轧加工都是不锈钢板成型的工序,它们对不锈钢材料的组织性能影响非常大,其中冷轧多数用于薄板加工。

热轧和冷轧加工都是不锈钢板成型的工序,它们对不锈钢材料的组织性能影响非常大,其中冷轧多数用于薄板加工。

不锈钢加工中热轧与冷轧的区别与优缺点

先来说下热轧,其优点是能够破坏钢锭的铸造组织,以便细化不锈钢组织的晶粒,并消除显微组织下的缺陷,最终密实钢材组织,改善力学性能。这种改善主要表现在沿轧制方向上,以便让不锈钢材在一定程度上不再是各向同性体;另外在热轧时的高温与压力作用也会焊合浇注时形成的气泡、裂纹与疏松。

但它的缺点也比较明显,在经热轧之后,不锈钢材内部的非金属夹杂物会被压薄,导致不锈钢材料出现分层或夹层现象。分层会导致不锈钢材沿厚度方向受拉的性能出现严重恶化,还有可能在焊缝收缩时产生层间撕裂。焊缝收缩引起的局部应变时常达至屈服点应变的数倍,这要比由荷载引起的应变要大很多。

其次是冷却不均匀导致的残余应力,会对不锈钢构件在外力作用下的性能产生一定程度的负面影响。比如对变形、稳定性、抗疲劳等方面都会造成不利影响。

再来说下冷轧加工,它其实就是在常温下,经过冷拉、冷弯、冷拔等冷加工将不锈钢板或钢带加工制成各种类型的产品。

冷轧的优点是成型速度快、产量高,还不会损伤涂层,能够加工多样截面形式,能够适应各种使用条件要求;此外冷轧加工还能让不锈钢材形成较大的塑性变形,以便增强不锈钢材料的屈服点。

但冷轧加工也有缺点,尽管成型过程中没有经过热态塑性压缩,不过截面内还是有残余应力,这同样会对不锈钢材料的整体及局部屈曲性能造成影响。其二是冷轧型钢样式通常是开口截面,这会导致截面的自由扭转刚度降低。在受弯时容易表现出扭转,在受压时容易发生弯扭屈曲,抗扭性能比较差。第三个方面是冷轧成型钢的壁厚一般比较薄,在板件衔接的转角处也没有加厚,这也使得承受局部性的集中荷载性能比较差。

热轧加工与冷轧加工的区别主要在于冷轧成型钢允许截面有局部屈曲,以便能够完全利用杆件屈曲后的承载力;但热轧型钢则不能允许截面出现局部屈曲。热轧型钢与冷轧型钢的残余应力形成的原因是不一样的,因此截面上的分布也存在较大的差异。冷弯薄壁型钢的截面上的残余应力分布呈弯曲型,但热扎型钢或焊接型钢截面上残余应力分布则呈现薄膜型。最后点是热轧型钢的自由扭转刚度强于冷轧型钢,因此热轧型钢的抗扭性能总的来说要比冷轧型钢更加优秀。