熱軋鋼與冷軋鋼的差異

熱軋就是軋鋼過(guò)程中或軋鋼之前需要對(duì)材料進(jìn)行加熱的，一般要加熱到再結(jié)晶溫度以上，如：1000度以上等；冷軋就是軋鋼過(guò)程不需要對(duì)材料進(jìn)行加熱的，或者說(shuō)加熱到該材料的再結(jié)晶溫度以下的。 
     熱軋和冷拔是生產(chǎn)工藝的區(qū)別,熱軋是在高溫下加工而成,不會(huì)改變金屬的結(jié)構(gòu)性能,冷拔是在高溫下將圓鋼穿孔,然后在拔管機(jī)上冷拔加工,在沒(méi)有回火狀態(tài)下,這樣的加工會(huì)影響金屬的晶體結(jié)構(gòu)。在一般情況下，熱軋比冷軋的力學(xué)性能要好些，經(jīng)過(guò)熱處理的鋼材，它的抗拉，屈服強(qiáng)度，塑性，韌性都會(huì)有所提高，此外，熱處理能殘余應(yīng)力，而冷軋可能會(huì)因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中鋼材發(fā)生屈服的不均勻變形，會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，這個(gè)殘余應(yīng)力對(duì)穩(wěn)定性影響很大。

     熱軋和冷軋都是型鋼或鋼板成型的工序，它們對(duì)鋼材的組織和性能有很大的影響，鋼的軋制主要以熱軋為主，冷軋只用于生產(chǎn)小號(hào)型鋼和薄板。 
     熱軋的優(yōu)點(diǎn)是可以破壞鋼錠的鑄造組織，細(xì)化鋼材的晶粒，并顯微組織的缺陷，從而使鋼材組織密實(shí)，力學(xué)性能得到改善。這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，從而使鋼材在一定程度上不再是各向同性體；澆注時(shí)形成的氣泡、裂紋和疏松，也可在高溫和壓力作用下被焊合。 
     缺點(diǎn)一是經(jīng)過(guò)熱軋之后，鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物（主要是硫化物和氧化物，還有硅酸鹽）被壓成薄片，出現(xiàn)分層（夾層）現(xiàn)象。分層使鋼材沿厚度方向受拉的性能大大惡化，并且有可能在焊縫收縮時(shí)出現(xiàn)層間撕裂。焊縫收縮誘發(fā)的局部應(yīng)變時(shí)常達(dá)到屈服點(diǎn)應(yīng)變的數(shù)倍，比荷載引起的應(yīng)變大得多。 
     二是不均勻冷卻造成的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力是在沒(méi)有外力作用下內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力，各種截面的熱軋型鋼都有這類殘余應(yīng)力，一般型鋼截面尺寸越大，殘余應(yīng)力也越大。殘余應(yīng)力雖然是自相平衡的，但對(duì)鋼構(gòu)件在外力作用下的性能還是有一定影響。如對(duì)變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面都可能產(chǎn)生不利的作用。 
     冷軋是指在常溫下，經(jīng)過(guò)冷拉、冷彎、冷拔等冷加工把鋼板或鋼帶加工成各種型式的鋼材。優(yōu)點(diǎn)是成型速度快、產(chǎn)量高，且不損傷涂層，可以做成多種多樣的截面形式，以適應(yīng)使用條件的需要；冷軋可以使鋼材產(chǎn)生很大的塑性變形，從而提高了鋼材的屈服點(diǎn)。 
     缺點(diǎn)一是雖然成型過(guò)程中沒(méi)有經(jīng)過(guò)熱態(tài)塑性壓縮，但截面內(nèi)仍然存在殘余應(yīng)力，對(duì)鋼材整體和局部屈曲的特性必然產(chǎn)生影響。 
    二是冷軋型鋼樣式一般為開口截面，使得截面的自由扭轉(zhuǎn)剛度較低。在受彎時(shí)容易出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)，受壓時(shí)容易出現(xiàn)彎扭屈曲，抗扭性能較差。 
    三是冷軋成型鋼壁厚較小，在板件銜接的轉(zhuǎn)角處又沒(méi)有加厚，承受局部性的集中荷載的能力弱。
熱軋和冷軋的主要區(qū)別是： 
    1、 冷軋成型鋼允許截面出現(xiàn)局部屈曲，從而可以充分利用桿件屈曲后的承載力；而熱軋型鋼不允許截面發(fā)生局部屈曲。 
    2、熱軋型鋼和冷軋型鋼殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因不同，所以截面上的分布也有很大差異。冷彎薄壁型鋼截面上的殘余應(yīng)力分布是彎曲型的，而熱扎型鋼或焊接型鋼截面上殘余應(yīng)力分布是薄膜型 。
鋼的分類  
     鋼是含碳量在0.04%-2.3%之間的鐵碳合金。為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過(guò)1.7%。鋼的主要元素除鐵、碳外，還有硅、錳、硫、磷等。鋼的分類方法多種多樣，其主要方法有如下七種：  
     1、按品質(zhì)分類  
(1) 普通鋼（P≤0.045%，S≤0.050%）  
(2) 優(yōu)質(zhì)鋼（P、S均≤0.035%）  
(3) 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P≤0.035%，S≤0.030%）  
     2.、按化學(xué)成份分類  
(1) 碳素鋼：a.低碳鋼（C≤0.25%）；b.中碳鋼（C≤0.25~0.60%）；c.高碳鋼（C≤0.60%）。  
(2) 合金鋼：a.低合金鋼（合金元素總含量≤5%）；b.中合金鋼（合金元素總含量＞5~10%）；c.高合金鋼（合金元素總含量＞10%）。  
     3、按成形方法分類：
(1) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼。  
     4、按金相組織分類  
(1) 退火狀態(tài)的：a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）；b.共析鋼（珠光體）；c.過(guò)共析鋼（珠光體+滲碳體）；d.萊氏體鋼（珠光體+滲碳體）。   
(2)正火狀態(tài)的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。  
(3)無(wú)相變或部分發(fā)生相變的  
5、按用途分類  
(1)建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。  
(2) 結(jié)構(gòu)鋼  
a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。  
b.彈簧鋼  
c.軸承鋼  
(3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。  (4)特殊性能鋼：
a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。
(5)專業(yè)用鋼——如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。
 6、綜合分類  
(1)普通鋼  
a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。

鋼軌種類鋼軌自1767年發(fā)明至今，已經(jīng)歷了230余年，隨著鐵路技術(shù)的發(fā)展，鋼軌的斷面也經(jīng)歷從平板形到T形又到U形的過(guò)程，直到1864年才 固定為工字形。
      根據(jù)用途的不同，現(xiàn)代鋼軌可以分為三類：                     
      1、供礦山鐵路用的輕軌，有8 kg/m、9kg/m、12 kg/m、15 kg/m、18 kg/m、22 kg/m、24 kg/m、30 kg/m8種。
      2、供客貨運(yùn)鐵路用的重軌，我國(guó)鐵路使用的重軌主要有38 kg/m、43 kg/m、50 kg/m、60 kg/m、75 kg/m五種。另外還有變換線路用的道岔軌，有50AT有60AT兩種。
      3、供起重機(jī)軌道用的起重機(jī)鋼軌，目前有QU70、QU80、QU100、QU120四種規(guī)格。
      鋼軌根據(jù)所選用的材質(zhì)不同，又可以分為優(yōu)質(zhì)不同，又可以分為優(yōu)質(zhì)碳素軌、合金軌和全長(zhǎng)熱處理軌三種：
      1、優(yōu)質(zhì)碳素軌主要有以碳、錳兩元素來(lái)提高強(qiáng)度、改善韌性，硫、磷含量控制在0.030%以下，主要牌號(hào)有U74、U71MN。
      2、合金軌則是以碳素軌為基礎(chǔ)，添加適量合金元素如V、Ti、CRr、Mo等，從而提高鋼軌的強(qiáng)度和韌性，我國(guó)合金軌是RE-Nb軌、RE——Cr軌和V——Ti軌，主要牌號(hào)是U76RENB、U75V、U76CrRE。
      3、全長(zhǎng)熱處理軌主要是以上述兩種鋼軌為素軌，通過(guò)加熱和控制冷卻的熱處理工藝，改善其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，細(xì)化晶粒，形成細(xì)珠光體組織，從而使鋼軌獲得高強(qiáng)度和高韌性。
按鋼軌的力學(xué)性能，可將鋼軌分為二類： 類普通軌，它是指拉拉強(qiáng)度不小于MPa的鋼軌；第二類高強(qiáng)度軌，它是指抗拉強(qiáng)度不小于900MPa的鋼軌；第三類為耐磨軌，它是指抗拉強(qiáng)度大于980MPa的鋼軌。

合金扁鋼元素有哪些作用

有三個(gè)方面：

  ①增大鋼的淬透性。淬透性是指鋼淬火時(shí)，從表層起淬成馬氏體層的深度，是取得良好綜合性能的主要參數(shù)。除Co外，幾乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高鋼的淬透性，其中 Mn、Mo、Cr、B的作用，其次是Ni、Si、Cu。而強(qiáng)碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等，只有溶于奧氏體中時(shí)才能增大鋼的淬透性。

  ②影響鋼的回火過(guò)程。由于合金扁鋼元素在回火時(shí)能阻礙鋼中各種原子的擴(kuò)散，因而在同樣溫度下和碳素鋼相比，一般均起到延遲馬氏體的分解和碳化物的聚集長(zhǎng)大作用，從而提高鋼的回火穩(wěn)定性,即提高鋼的抗回火軟化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比較顯著，Al、Mn、Ni的作用不明顯。含有較高含量的碳化物形成元素如V、W、Mo等的鋼，在500～600℃回火時(shí)，析出細(xì)小彌散的特殊碳化物質(zhì)點(diǎn)如V4C3、Mo2C、W2C等，代替部分較粗大的合金滲碳體，使鋼的強(qiáng)度不再下降反而升高,即出現(xiàn)二次硬化。Mo對(duì)鋼的回火脆性有阻止或減弱的作用。

  ③影響鋼的強(qiáng)化和韌化。Ni以固溶強(qiáng)化方式強(qiáng)化鐵素體;Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以彌散硬化方式又以固溶強(qiáng)化方式提高鋼的屈服強(qiáng)度;碳的強(qiáng)化作用超顯著。此外，加入這些合金扁鋼元素，一般都細(xì)化奧氏體晶粒，增加晶界的強(qiáng)化作用。影響鋼的韌性因素比較復(fù)雜，Ni改善鋼的韌性;Mn易使奧氏體晶粒粗化，對(duì)回火脆性敏感;降低P、S含量，提高鋼的純凈度，對(duì)改善鋼的韌性有重要作用