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冷加工工艺与热加工工艺的特点

2015-10-25 09:03阅读:
热加工工艺特点:
⑴金属在热变形时,变形抗力低,耗能少,对设备要求降低,设备造价低。
⑵金属在热加工时,一般情况下其塑性升高,生产断裂的倾向较少。因温度升高后,材料在变形过程中,加工硬化的同时,也存在着回复和再结晶的软化过程,使塑性变形容易进行。
⑶与冷加工相比,金属热变形不易产生方向性,即工件在各个方向上的性能差异较小。
⑷金属在生产过程中,不需要像冷加工那样进行中间退火,可简化工序,提高生产效率。
热加工金属组织结构和性能的变化:
⑴热加工变形后,使铸态组织中的缩孔、疏松、空隙、气泡等缺陷得到焊合;铸态组织的物理、化学和结晶学的不均匀性得到改造。
⑵细化铸态组织的晶粒。细小均匀的晶粒组织,具有强度高、塑性好、韧性好、脆性转化温度低的特点。
⑶热加工时,要注意避免出现带状组织、网状碳化物。这些组织会降低钢材的机械性能。
冷加工工艺的特点:
⑴与热轧相比冷轧产品的优点是,表面质量好,尺寸精确;强度高、力学性能均匀;能生产薄而细小的轧件。
⑵冷加工的缺点是,轧制压力大,要求设备强度、精度高,设备造价高;电机功率大,耗能高,因此,一般冷轧材的生产先用热轧开坯后在进行冷轧。
冷加工金属组织结构和性能的变化:
⑴冷变形材料生产加工硬化。金属冷加工后,由于晶粒被压扁、拉长,晶格扭曲,晶粒破碎,位错密度增加,使金属的塑形降低,强度和硬度增加,而要使金属继续变形,必须增加外来克服材料的变形抗力。这种金属在冷塑性变形过程中,随着变形程度增加,其强度和硬度增加而塑性降低的现象,称作加工硬化。
金属加工硬化后,组织结构处于不稳定的状态,即自由能度高。这也是冷变形金属在停放一段时间后,力学性能发生变化的原因之一。
⑵金属冷变形后,除晶粒形状外,夹杂物和第二相分布也发生变化,沿冷变形方向伸长,引起材料在性能上的方向性,形成形变织构。
⑶金属材料再冷变形过程中,晶体可能被破坏,晶内、晶界可能产生微裂纹,甚至宏观裂纹。另外,工业上所用的材料到位晶体材料,由于多晶体中的各个晶粒,甚至在晶粒内各部分的变形是不均匀的,因而变
形后材料内部还有残余应力存在。
金属再冷变形后,由于上述组织结构的变化,必然会引起其机械性能的变化。
⑷冷加工后,金属材料的强度指标(弹性极限、屈服极限、强度极限、硬度)增加,塑性指标(面缩率、伸长率)降低,韧性也降低了。随着变形过程的增加,还产生力学性能的方向性。
生产上经常利用冷加工特性提高金属材料强度,向用户提供冷轧、冷拔和冷挤压的高强度型材、带材、线材等品种的钢材。因此,冷加工是通过塑性变形改变金属材料性能的重要有段之一。
⑸冷加工后,晶间与晶内生产很多微观裂纹和间隙,使材料密度降低,导电、导热、导磁性能降低。材料的化学稳定性降低,耐腐性能降低。
金属在冷变形过程中,由于其结构变化导致了塑性降低。因此,道次变形量过大,易造成脆性破坏,使变形过程失败。在多道次、大变形的成型过程中,往往在材料达到一定程度的加工硬化后,进行消除加工硬化退火后,再继续进行冷变形加工,这一点是与热加工变形完全不同的。伸长率是衡量建筑用冷轧带肋钢筋机械性能的一项重要指标,产品在生产时,在达到要求的尺寸和形状前,加工硬化越严重,伸长率就越低,在后续的使用中经受变形的潜力就越小。因此,控制材料在整个冷轧成型过程中变形量的目的,就是为了控制其加工硬化的程度,以保证其伸长率。
冷加工工艺与热加工工艺的特点两面肋冷轧带肋钢筋生产线
沧州金同成机械有限公司,专业生产各种钢筋加工设备,我厂也是最早在全国范围内生产推广冷轧带肋钢筋机械的企业之一。

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