熱間圧延と冷間圧延は、いずれも鋼板や形材を成形するプロセスであり、鋼の組織や特性に大きな影響を与えます。
鋼の圧延は主に熱間圧延であり、冷間圧延は通常、小片や薄板などの精密な寸法の鋼材を製造する場合にのみ使用されます。
一般的な鋼の冷間および熱間圧延条件:
写真
ワイヤー: 直径 5.5-40 mm、コイル状、すべて熱間圧延。 冷間引抜加工後、冷間引抜材となります。
丸鋼：寸法が精密な光輝材のほか、熱間圧延を施したものが一般的で、鍛造材（表面に鍛造痕のあるもの）もあります。
帯鋼：熱間圧延品と冷間圧延品の両方があり、一般に冷間圧延品の方が薄い。
鋼板: 冷間圧延された板は一般に自動車用板などより薄くなります。 熱延中厚板は数多くありますが、中には冷間圧延板と同等の厚さのものもありますが、明らかに外観が異なります。
アングル鋼: すべて熱間圧延。
鋼管：溶接熱間圧延と冷間引抜の両方。
チャンネル鋼および H ビーム: 熱間圧延。
棒鋼：熱間圧延材。
熱間圧延
定義上、鋼のインゴットやビレットは室温では変形したり加工したりするのが難しく、一般に圧延時には 1100-1250 度に加熱されます。 この圧延工程を熱間圧延といいます。
熱間圧延の終了温度は一般に800-900度で、その後空冷するのが一般的であるため、熱間圧延状態は焼きならし処理に相当します。
ほとんどの鉄鋼製品は熱間圧延法によって圧延されます。 熱間圧延された状態で出荷される鋼材は、高温のため表面に酸化スケールの層が形成されているため、一定の耐食性があり、屋外での保管が可能です。
しかし、この酸化鉄スケールの層も熱延鋼板の表面を荒れさせ、寸法のばらつきが大きくなります。 したがって、熱間圧延半製品または完成品を原料として使用し、その後冷間圧延して製造するためには、表面が滑らかで、寸法が正確で、機械的性質が良好な鋼が必要となります。
アドバンテージ：
成形速度が速く、生産量が高く、コーティングを損傷しません。 使用条件に合わせてさまざまな断面形状に対応できます。 冷間圧延は鋼に大きな塑性変形を引き起こす可能性があり、それによって鋼の降伏点が上昇します。
欠点:
1. 成形プロセス中に熱可塑性圧縮はありませんが、断面には依然として残留応力が存在し、鋼の全体的および局所的な座屈特性に必然的に影響を与えます。
2. 冷間圧延形鋼は一般に開断面であり、その自由ねじり剛性が低い。 曲げるとねじれが発生しやすく、圧縮すると座屈しやすく、ねじり性能が劣ります。
3. 冷間圧延形鋼は肉厚が薄く、板と板との接合部の角部の肉厚が厚くならず、局部的な集中荷重に耐える能力が弱い。
冷間圧延
冷間圧延とは、室温でロールの圧力をかけて鋼を押し出し、鋼の形状を変化させる圧延方法を指します。 このプロセスでは鋼板も加熱されますが、それでも冷間圧延と呼ばれます。 具体的には、熱延鋼板を原料として冷間圧延し、酸洗後に加圧処理を行ってスケールを除去し、最終製品として硬圧延コイルが完成します。
一般に亜鉛メッキ鋼板やカラー鋼板などの冷間圧延鋼板は焼鈍が必要なため、塑性や伸びにも優れ、自動車、家電、金物などの業界で広く使用されています。 冷間圧延板の表面はある程度の平滑性があり、主に酸洗いにより触感がより滑らかになります。 一般に、熱延板の表面仕上げは要件を満たすことができないため、熱延鋼帯を冷間圧延する必要があり、熱延鋼帯の最も薄い厚さは一般に1です。0 mm、冷間圧延鋼帯は 0.1mm に達することがあります。 熱間圧延は結晶化温度点より高い温度で圧延し、冷間圧延は結晶化温度点より低い温度で圧延します。
冷間圧延による鋼の形状変化は連続的な冷間変形に属します。 このプロセスによって引き起こされる冷間硬化により、ハードロールドコイルの強度と硬度が増加し、延性と可塑性の指標が低下します。
最終用途では、冷間圧延によりプレス性が低下するため、変形が容易な部品に適しています。
アドバンテージ：
鋼インゴットの鋳造組織を破壊し、鋼の粒子を微細化し、微細構造の欠陥を除去することができるため、鋼の組織が緻密になり、機械的特性が向上します。 この改善は主に圧延方向に反映され、鋼はある程度等方性ではなくなります。 注入中に発生した気泡、亀裂、緩みも高温高圧下で溶接できます。
欠点:
1. 熱間圧延後、鋼内部の非金属介在物（主に硫化物や酸化物、ケイ酸塩）が薄い板状にプレスされ、層状化が起こります。 層間剥離は、厚さ方向の引張状態における鋼の特性を大幅に低下させ、溶接部が収縮するにつれて層間断裂が発生する可能性があります。 溶接の収縮によって引き起こされる局所的なひずみは、降伏点でのひずみの数倍に達することが多く、これは荷重によって生じるひずみよりもはるかに大きくなります。
2. 不均一な冷却による残留応力。 残留応力は、外部からの力が加わっていない内部の自己平衡応力です。 熱間圧延鋼材の各部にはこのような残留応力が存在します。 一般に形鋼の断面サイズが大きくなるほど残留応力は大きくなります。 残留応力は自己平衡ですが、外力の作用下では鋼部材の性能に一定の影響を与えます。 たとえば、変形、安定性、耐疲労性などに悪影響を与える可能性があります。
要約:
冷間圧延と熱間圧延の違いは主に圧延プロセスの温度です。 「冷たい」は常温、「熱い」は高温を意味します。
金属学的観点から、冷間圧延と熱間圧延の境界は再結晶温度によって区別される必要があります。 すなわち、再結晶温度以下の圧延は冷間圧延、再結晶温度以上の圧延は熱間圧延である。 鋼の再結晶温度は 450-600 度です。
熱間圧延と冷間圧延の主な違いは次のとおりです。
1. 外観および表面品質:
コールドプレートは、冷間圧延プロセス後にホットプレートによって得られ、同時にいくつかの表面仕上げが行われるため、コールドプレートの表面品質（表面粗さなど）はホットプレートの表面品質よりも優れています後塗装などの塗装品質に対する要求が高い場合は、一般にコールドプレートが選択され、ホットプレートは酸洗プレートと未ピックプレートに分けられます。 酸洗プレートの表面は酸洗により通常の金属色ですが、そうではありません。 表面は冷間圧延されているため、表面はまだコールドプレートほど高くなく、未酸洗プレートの表面は通常金属色です。酸化層、黒色化、または四酸化第二鉄の黒色層。 平たく言えば火で焼いたような状態で、保管環境が悪ければ多少のサビは付いているのが普通です。
2. 性能：一般に、冷間圧延プロセスにおいてコールドプレートには一定の加工硬化が発生しますが、ホットプレートとコールドプレートの機械的特性は工学的には区別できないと考えられています（ただし、機械的特性に対する厳密な要件はありません）。除外されます。その場合は、別の方法で処理する必要があります)、コールド プレートの降伏強度は、通常、ホット プレートの降伏強度よりわずかに高く、表面硬度も高くなります。具体的な方法は、プレートの焼きなましの程度によって異なります。コールドプレート。 しかし、いずれの場合でも、アニールされたコールド プレートの強度はホット プレートの強度よりも高くなります。
3. 成形性 ホットプレートとコールドプレートの性能は基本的にそれほど変わらないため、成形性に影響を与える要因は表面品質の違いに依存します。 一般に同じ材質の鋼板であるコールドプレートの表面品質が優れているため、コールドプレートの成形効果はホットプレートの成形効果よりも優れています。
