目录:

什么是热轧?

热轧是以板坯(主要为连铸坯)为原料,经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度,由卷取机卷成钢带卷,冷却后的钢带卷,根据用户的不同需求,经过不同的精整作业线(平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等)加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。简单点儿来说,一块钢坯在加热后(就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块)精过几道轧制,再切边,矫正成为钢板,这种叫热轧。
热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面,使材料形变,但材料物理性质并无变化。
热轧(锻)状态:金属材料在热轧或热锻后不再进行专门的热处理,冷却后直接交货的状态。热轧(锻)的终止温度一般为800~960℃,之后一般在空气中冷却,因而热轧(锻)状态相当于正火处理。热轧(锻)状态交货的金属材料,由于表面覆盖有一层氧化膜,因而具有一定的耐蚀性,储运保管的要求不像冷拉(轧)交货的材料那样严格,如大、中型型钢、中厚钢板可以在露天货场或经苫盖后存放。

什么是冷轧?

冷轧:用热轧钢卷为原料,经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧,其成品为轧硬卷,由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降,因此冲压性能将恶化,只能用于简单变形的零件。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料,因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨,钢卷在常温下,对热轧酸洗卷进行连续轧制。内径为610mm。 
产品特点:因为没有经过退火处理,其硬度很高(HRB大于90),机械加工性能极差,只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工(垂直于卷取方向)。 
简单点儿来说,冷轧,是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的,一般来讲是热轧—酸洗—冷轧这样的加工过程。
冷轧是在常温状态下由热轧板加工而成,虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温,尽管如此还是叫冷轧。由于热轧经过连续冷变型而成的冷轧,在机械性能比较差,硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能,没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来做无需折弯,拉伸的产品,1.0以下厚度轧硬的运气好的两边或者四边折弯。
冷轧是对已经过热轧、除麻点除氧化工序的材料在低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材料以让材料有再结晶的过程。经过反覆的冷压--再结晶--退火--冷压(反覆2~3次)过程,材料里的金属发生分子级别的改变(再结晶),形成的合金物理性质发生改变。故其表面质量好、光洁度高、产品尺寸精度高,产品的性能和组织能满足一些特殊的使用要求,如电磁性能、深冲性能等。冷轧板带可用在汽车制造、电气产品、机车车辆、航空、精密仪表、食品罐头等。

热轧和冷轧的优缺点

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。 
一.热轧
优点: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:

  • 1.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;
  • 2.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。 

二、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: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:

  • 1.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;
  • 2.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;
  • 3.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: 

  • 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。 
  • 3、热轧型钢的自由扭转刚度比冷轧型钢高,所以热轧型钢的抗扭性能要优于冷轧型钢。

卷板

卷板属于钢材中板材的一种,实际上是长而窄并成卷供应的薄钢板,
卷和平板差点就是一个裁剪包装
冷硬卷板是热轧卷板经过酸洗、冷轧得到的。可以说是冷轧板卷的一种。
冷轧板卷(退火态):热轧卷板经过酸洗、冷轧、罩式退火、平整、(精整)得到的。
两者区别主要有三点:

  • 1、外观上,一般冷硬卷板有点发微乌。
  • 2、表面质量、结构、尺寸精度等冷轧板要比冷硬卷板要好。
  • 3、性能上,由于热轧卷板经过冷轧工序直接得到的冷硬卷板在冷轧时发生加工硬化,导致屈服强度增加、并残留了部分内应力,外在表现为较“硬”故称冷硬卷板。

故屈服强度:冷硬卷板大于冷轧板卷(退火态),使得冷轧板卷(退火态)更加利于冲压成型。
一般冷轧板卷默认的交货状态为退火态。

热轧卷板

是以板坯(主要为连铸坯)为原料,经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。
热轧板卷从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度,由卷取机卷成钢带卷,冷却后的钢带卷,根据用户的不同需求,经过不同的精整作业线(平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等)加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。
简单点儿来说,一块钢坯在加热后(就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块)精过几道轧制,再切边,矫正成为钢板,这种叫热轧。
由于热连轧钢板产品具有强度高,韧性好,易于加工成型及良好的可焊接性等优良性能,因而被广泛应用于船舶、汽车、桥梁、建筑、机械、压力容器等制造行业。

随着热轧尺寸精度、板形、表面质量等控制新技术的日益成熟以及新产品的不断问世,热连轧钢板、带产品得到了越来越广泛的应用并在市场上具有越来越强的竞争力。

相关参数

厚度(mm)
宽度(mm)
长度(mm)
卷内径(mm)
1.5~4.0
800~1600
2000~2500(或C)
Φ580
钢板和钢带的厚度允许偏差应符合表2的规定。
公称厚度(mm)
厚度公差(mm)
切片后宽度方向
厚度偏差(mm)
切片后轧制方向
厚度偏差(mm)
>1.5-2.6
±0.10
≤0.05
≤0.05
>2.6-3.0
±0.12
≤0.05
≤0.05
>3.0-4.0
-0.17~+0.12
≤0.05
≤0.05
  • 钢板的不平度不得大于12mm。不平度测量单位长度为1000mm.
  • 钢板和钢带的镰刀弯每2米不得大于4mm。
  •  钢板和钢带的宽度公差应符合下表的规定。
宽度允许偏差(mm)
厚度范围(mm)
>2.0-2.8
>2.8-3.5
切边
0~+3
0~+5
不切边
+20(目标值+10)
  • 钢卷头尾溢出边应不大于40mm,中部溢出边、塔形高度应不大于30mm.
  • 每卷钢卷重量应为5-25吨。

钢材牌号

1、SPHC——首位S位钢Steel的缩写,P为Plate的缩写,H为热Heat的缩写,C商业Commercial的缩写,整体表示一般用热轧钢板及钢带。
2、SPHD——表示冲压用热轧钢板及钢带。
3、SPHE——表示深冲用热轧钢板及钢带。
4、SPCC——表示一般用冷轧碳素钢薄板及钢带。其中第三个字母C为冷Cold的缩写。需保证抗拉试验时,在牌号末尾加T为SPCCT。
5、SPCD——表示冲压用冷轧碳素钢薄板及钢带
6、SPCE——表示深冲用冷轧碳素钢薄板及钢带。需保证非时效性时,在牌号末尾加N为SPCEN。
冷轧碳素钢薄板及钢带调质代号:退火状态为A,标准调质为S,1/8硬为8,1/4硬为4,1/2硬为2,硬为1。 表面加工代号:无光泽精轧为D,光亮精轧为B。如SPCC-SD表示标准调质、无光泽精轧的一般用冷轧碳素薄板。再如SPCCT-SB表示标准调质、光亮加工,要求保证机械性能的冷轧碳素薄板。
7、JIS机械结构用钢牌号表示方法为: S+含碳量+字母代号(C、CK),其中含碳量用中间值×100表示,字母C:表示碳K:表示渗碳用钢。如碳结卷板S20C其含碳量为0.18-0.23%。

我国硅钢片牌号表示方法

  • (1)冷轧无取向硅钢带(片) 表示方法:DW+铁损值(在频率为50HZ,波形为正弦的磁感峰值为1.5T的单位重量铁损值。)的100倍+厚度值的100倍。 如DW470-50表示铁损值为4.7w/kg,厚度为0.5mm的冷轧无取向硅钢,现新型号表示为50W470。
  • (2)冷轧取向硅钢带(片) 表示方法:DQ+铁损值(在频率为50HZ,波形为正弦的磁感峰值为1.7T的单位重量铁损值。)的100倍+厚度值的100倍。有时铁损值后加G表示高磁感。
  • (3)热轧硅钢板 热轧硅钢板用DR表示,按硅含量的多少分成低硅钢(含硅量≤2.8%)、高硅钢(含硅量>2.8%)。
表示方法:DR+铁损值(用50HZ反复磁化和按正弦形变化的磁感应强度最大值为1.5T时的单位重量铁损值)的100倍+厚度值的100倍。如DR510-50表示铁损值为5.1,厚度为0.5mm的热轧硅钢板。 家用电器用热轧硅钢薄板的牌号用JDR+铁损值+厚度值来表示,如JDR540-50 冷轧卷板是以热轧钢带为原料,在常温下经过一系列轧制,后由卷取机卷成的钢带卷。热轧卷板是以板坯为原料,加热到一定温度经过粗轧及精轧机组轧制冷却至设定温度后,由卷取机卷成的钢带卷。冷轧钢板相对于热轧钢板来说表面质量好,尺寸精度高,再加之Q345B[1]退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热轧钢板,应用于许多精度要求高的领域里,特别是家电制造行业、汽车行业。但冷轧板厚度薄,一般小于4mm。超过一定厚度就只能使用热轧钢板。

力学性能

公称厚度
屈服强度(Mpa)
抗拉强度(Mpa)
伸长率A50mm%
180度弯曲试验
>1.5-2.5
≤290
≥310
≥38
D=0a
>2.5-3.0
≤290
≥300
≥38
D=0a
>3.0-4.0
≤290
≥300
≥40
D=1/2a

说明:

1、表中所列拉伸试验、弯曲试验适用于纵向试样 
2、拉伸试验采用L0=50 mm,b=25 mm试样
3、弯曲试验取样方案应该按照JIS Z 2204的3号试样进行,试验方法应该按照JIS Z 2248进行4、硬度试验按照JIS Z 2245的规定执行
5、硬度HRB目标值为60±8。质保书中提供实际值,但不作为验收要求。

表面质量
钢板或钢带表面不允许有夹杂、裂纹、锈蚀等对使用有害的缺陷,不允许有停车斑。允许有不影响成型性能的缺陷,如轻微无手感的擦伤、酸洗后的浅黄色薄膜、轻微的麻点、划伤、辊印和压痕、色差和轻微无手感的折皱等。
由于钢带没有机会将缺陷切除,允许带缺陷交货,但缺陷部分不超过钢卷总长度的6%。
涂油指钢板表面涂有具有一定防锈性能的静电防锈油,涂油分轻涂油、中涂油、重涂油,由需方在合同中指明。涂油产品在正常的运输、存储等情况下供方应保证3个月内无锈蚀。

产品分类
热连轧钢板产品包括钢带(卷)及有其剪切而成的钢板。而钢带(卷)可以分为直发卷及精整卷(分卷、平整卷及纵切卷)。
主要产品
热连轧按其材质、性能的不同可分为:普通碳素结构钢、低合金钢、合金钢。按其用途的不同可分为:冷成型用钢、结构钢、汽车结构钢、耐腐蚀结构用钢、机械结构用钢、焊接气瓶及压力容器用钢、管线用钢等。
生产工艺
热镀锌热轧板机组采用的是改良森吉米尔法退火工艺,原料是热轧酸洗板卷,其生产工艺流程如下:
热轧酸洗板卷→开卷→切头尾→焊接→入口活套→改良森吉米尔法卧式退火炉→热镀锌→镀后冷却→锌层测厚仪→光整拉矫→钝化处理→检查台→静电涂油→卷取→称重打包→成品入库。
脱锌原因

  • (1)基板表面残留杂质颗粒,在浸入锌锅前未被除去,影响了锌层的附着。
  • (2)基板上附有氧化铁层,证明在退火炉内基板没有被完全还原成镀锌需要的海绵状纯铁。
  • (3)合金层中Al含量较少,没有生成合理的、对锌层附着性起决定作用的Fe2Al5合金层,或者这层合金层被过度生长的铁锌合金层破坏。

基于上述分析认为,为解决锌层脱落问题,应当从提高基板表面清洁度、确保退火炉内气氛控制、保证基板完全还原和调整锌液成分温度等几方面人手,提高热镀锌热轧板的产品质量。

冷轧卷板

冷轧板卷是以热轧卷为原料,在室温下在再结晶温度以下进行轧制而成,包括板和卷。其中成张交货的称为钢板,也称盒板或平板;长度很长、成卷交货的称为钢带,也称卷板。
适用牌号:Q195、Q215、Q235、Q275;SPCC(日本牌号);ST12(德国牌号)
符号:

  • 1、Q—普通碳素结构钢屈服点(极限)的代号,它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写;195、215、235、255、275—分别表示它们屈服点(极限)的数值,单位:兆帕MPa(N/mm2);由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最好,能较好地满足一般的使用要求,所以应用范围十分广泛。
  • 2、S-钢(Steel)、P-板(Plate)、C-冷轧(cold)、第四位C-普通级(common)。
  • 3、ST-钢(Steel)、12-普通级冷轧薄钢板、 标记:尺寸精度—尺寸—钢板品种标准 冷轧钢板:钢号—技术条件标准 标记示例:B-0.57501500-GB708-88;钢板、标准号Q/BQB402,牌号SPCC,热处理状态退火+平整(S),表央加工状态为麻面D,表面质量为FB级的切边(切边EC,不切边EM)钢板、厚度0.5mm,B级精度,宽度1000mm,A级精度,长度2000mm,A级精度,不平度精度为PF.A,则标记为:钢板ECQ/BQB 402-SPCC-SD-FB/(0.51000A2000A-PF.A); 

冷轧卷板的性能

冷轧板具有良好的性能,即通过冷轧,可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和钢板,平直度高、表面光洁度高、冷轧板表面清洁光亮、易于进行涂镀加工、品种多,用途广,同时具有冲压性能高和不时效、屈服点低的特点,所以冷轧板具广泛的用途,主要应用于汽车、印制铁桶、建筑、建材、自行车等行业,同时还是生产有机涂层钢板的最佳选材。

化学成分(Wt%)

牌号
C
Mn
P
S
Alta
Tib
DC01、SPCC
≤0.12
≤0.60
≤0.045
≤0.045
≥0.020
DC02、SPCD
≤0.10
≤0.45
≤0.035
≤0.035
≥0.020
DC03、SPCE
≤0.08
≤0.40
≤0.030
≤0.030
≥0.020
DC04、SPCF
≤0.06
≤0.35
≤0.025
≤0.025
≥0.015

力学性能

DC01、DC02、DC03、DC04
牌号
屈服强度RcL
Mpa
抗拉强度Rm
Mpa
伸长率A80mm
%
塑性应变比r90
应变硬化指数n90
DC01
140~280
270~410
≥28
DC02
140~240
270~370
≥34
≥1.4
DC03
120~210
270~350
≥38
≥1.8
≥0.18
DC04
120~180
270~330
≥40
≥2.0
≥0.20
SPCC、SPCD、SPCE
牌号
屈服强度Relb)MPa
抗拉强度RmMPa
塑性应变比r90e),d)
应变硬化指数n90d)
SPCC
130~300
270~410
SPCD
120~240
270~370
≥1.3
SPCE
120~210
270~350
≥1.8
≥0.18

注:

  • a)拉伸试验取横向式样;式样宽度b为25mm,式样标距L0为50mm。
  • b)当无明显屈服点时,Rel可用Rp0.2代替;当产品厚度<0.70mm,且≥0.50mm时,屈服强度上限可增加20N/mm2,厚度<0.50mm时,可增加40 N/mm2;
  • e)当产品厚度>1.50mm,且≤2.0mm时,r90或r的值允许降低0.1(绝对值);厚度>2.0mm时,r90或r的值允许降低0.2(绝对值);
  • d)r90和n90或者r和n的值仅适用于厚度≥0.50mm的产品;r=(r0+ r45+ r90)/4,n=(n0+ n45+ n90)/4。

冷轧卷板的常见缺陷

冷轧卷板的边裂缺陷
边部出现的大型夹杂物富集是诱发边裂的主要根源之一。由于薄板坯采用了漏斗型结晶器,结晶器内部的流动、传热的不均匀程度和液面波动情况比传统板坯连铸时复杂,在浇铸过程中往往会造成卷渣,一部分卷渣残留在铸坯表面形成表面夹杂,其中较大的夹杂颗粒在铸坯边部沉积,造成边部大型氧化物夹杂的富集。
氧化铁皮压入缺陷
未完全除净的一次氧化铁皮在随后的轧制过程中被压入板带中造成板带表面缺陷。二次除鳞水未开等原因是造成二次氧化铁皮压入缺陷产生的关键。缺陷跟踪结果表明,氧化铁皮压入缺陷在随后的酸洗和冷轧过程中基本可以消除,对冷轧板基本不造成影响。
冷轧卷板的表面缺陷
酸洗后冷轧前带钢表面的黑色线条状缺陷。冷轧带钢表面缺陷主要来自热轧基料缺陷,以热轧板表面夹杂类缺陷为主,冷轧生产线自身产生缺陷的可能性很小。

冷轧卷板的应用领域

镀锌板带钢产品主要应用于建筑、轻工、汽车、农牧渔业及商业等行业。其中建筑行业主要用于制造防腐蚀的工业及民用建筑屋面板、屋顶格栅等;轻工行业用其制造家电外壳、民用烟囱、厨房用具等,汽车行业主要用于制造轿车的耐腐蚀部件等;农牧渔业主要用做粮食储运、肉类及水产品的冷冻加工用具等;商业主要用作为物资的储运、包装用具等。
冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称,也称冷轧板,俗称冷板,有时会被误写成冷扎板。冷板是由普通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制,不产生氧化铁皮,因此,冷板表面质量好,尺寸精度高,再加之退火处理,其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板,在许多领域里,特别是家电制造领域,已逐渐用它取代热轧薄钢板。

Summary
热轧与冷轧,有啥区别?
Article Name
热轧与冷轧,有啥区别?
Description
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。
Author
Publisher Name
www.lpipe.com
Publisher Logo

发表回复

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注