Различия горячекатаной и холоднокатаной сталей
Горячая и холодная прокатка — это процессы формирования стальных листов или профилей, которые оказывают большое влияние на структуру и свойства стали.
Горячая прокатка
По определению, слитки или заготовки трудно деформировать и обрабатывать при комнатной температуре. Обычно при прокатке их нагревают до 1100–1250 ℃. Этот процесс называется горячей прокаткой.
Конечная температура горячей прокатки обычно составляет 800–900 ℃, а затем её охлаждают на воздухе, поэтому состояние горячей прокатки эквивалентно нормализующей обработке.
Большую часть стали прокатывают методом горячей прокатки. Сталь, поставляемая в состоянии горячей прокатки, вследствие высокой температуры имеет на поверхности слой оксидной окалины, поэтому обладает определенной коррозионной стойкостью и может храниться на открытом воздухе.
Однако этот слой оксида железа также делает поверхность горячекатаной стали шероховатой, и ее размер сильно колеблется. Поэтому сталь с гладкой поверхностью, точными размерами и хорошими механическими свойствами следует производить методом холодной прокатки с использованием горячекатаных полуфабрикатов или готовой продукции в качестве сырья.
Преимущество:
Благодаря высокой скорости формования, большей производительности и отсутствию повреждений покрытия, листу можно придать различные формы поперечного сечения в соответствии с потребностями условий использования. Холодная прокатка может заставить сталь производить большую пластическую деформацию, тем самым улучшая предел текучести стали.
Недостатки:
Хотя в процессе формования термопластическое сжатие отсутствует, в сечении все еще остаются остаточные напряжения, которые неизбежно влияют на общие и местные характеристики потери устойчивости стали.
Холоднокатаный стальной профиль, как правило, представляет собой открытый профиль, что снижает его жесткость при свободном кручении. Кручение легко возникает при изгибе, а изгибное скручивание легко возникает при сжатии с плохим сопротивлением кручению.
Толщина стенки холоднокатаной штампованной стали невелика, а в углах соединения пластин нет утолщений, поэтому способность выдерживать локальную сосредоточенну
ю нагрузку слаба.
Горячая прокатка
По определению, слитки или заготовки трудно деформировать и обрабатывать при комнатной температуре. Обычно при прокатке их нагревают до 1100–1250 ℃. Этот процесс называется горячей прокаткой.
Конечная температура горячей прокатки обычно составляет 800–900 ℃, а затем её охлаждают на воздухе, поэтому состояние горячей прокатки эквивалентно нормализующей обработке.
Большую часть стали прокатывают методом горячей прокатки. Сталь, поставляемая в состоянии горячей прокатки, вследствие высокой температуры имеет на поверхности слой оксидной окалины, поэтому обладает определенной коррозионной стойкостью и может храниться на открытом воздухе.
Однако этот слой оксида железа также делает поверхность горячекатаной стали шероховатой, и ее размер сильно колеблется. Поэтому сталь с гладкой поверхностью, точными размерами и хорошими механическими свойствами следует производить методом холодной прокатки с использованием горячекатаных полуфабрикатов или готовой продукции в качестве сырья.
Преимущество:
Благодаря высокой скорости формования, большей производительности и отсутствию повреждений покрытия, листу можно придать различные формы поперечного сечения в соответствии с потребностями условий использования. Холодная прокатка может заставить сталь производить большую пластическую деформацию, тем самым улучшая предел текучести стали.
Недостатки:
Хотя в процессе формования термопластическое сжатие отсутствует, в сечении все еще остаются остаточные напряжения, которые неизбежно влияют на общие и местные характеристики потери устойчивости стали.
Холоднокатаный стальной профиль, как правило, представляет собой открытый профиль, что снижает его жесткость при свободном кручении. Кручение легко возникает при изгибе, а изгибное скручивание легко возникает при сжатии с плохим сопротивлением кручению.
Толщина стенки холоднокатаной штампованной стали невелика, а в углах соединения пластин нет утолщений, поэтому способность выдерживать локальную сосредоточенну
ю нагрузку слаба.
Холодный прокат
Холодная прокатка относится к методу производства, при котором сталь подвергается экструзии и изменению формы под давлением валков при комнатной температуре. Хотя процесс обработки также делает стальную пластину теплой, ее все равно называют холодной прокаткой. В частности, в качестве сырья используется горячекатаный стальной рулон, используемый для холодной прокатки, а обработка давлением проводится после удаления окалины путем травления, а готовым продуктом является прокатанный и закалённый рулон.
Как правило, холоднокатаная сталь, такая как оцинкованная сталь и цветная стальная пластина, должна быть отожжена, поэтому она имеет хорошую пластичность и относительное удлинение и широко используется в автомобильной, бытовой, аппаратной и других отраслях промышленности. Поверхность холоднокатаного листа имеет определенную степень отделки, гладкую на ощупь, в основном за счет травления. Как правило, качество поверхности горячекатаного листа не может соответствовать требованиям, поэтому горячекатаную стальную полосу необходимо подвергать холодной прокатке. Толщина горячекатаной стальной полосы обычно составляет 1,0 мм, а толщина холоднокатаной стальной полосы может достигать 0,1 мм. Горячая прокатка — это прокатка выше температуры кристаллизации, а холодный прокат — ниже температуры кристаллизации.
Изменение формы стали, вызванное холодной прокаткой, относится к непрерывной холодной деформации. Холодное упрочнение, вызванное этим процессом, приводит к увеличению прочности и твердости рулонного проката и снижению показателей вязкости и пластичности.
При конечном использовании холодная прокатка ухудшает характеристики штамповки, и изделие подходит для деталей с простой деформацией.
Преимущество:
Он может разрушить литейную структуру слитка, измельчить зерно стали и устранить дефекты микроструктуры, благодаря чему структура стали становится плотной, а механические свойства улучшаются. Это в основном отражается на направлении прокатки, так что сталь больше не является в определенной степени изотропной; Пузыри, трещины и неплотности, образующиеся при заливке, также можно заваривать при высокой температуре и давлении.
Недостатки:
После горячей прокатки неметаллические включения (в основном сульфиды, оксиды и силикаты) внутри стали спрессовываются в тонкие листы и происходит расслоение. Расслоение значительно ухудшает свойства стали на растяжение в направлении толщины и может вызвать межслойный разрыв при усадке сварного шва. Местная деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто достигает в несколько раз деформации предела текучести, что намного превышает деформацию, вызванную нагрузкой.
Остаточные напряжения, вызванные неравномерным охлаждением. Остаточное напряжение – это внутреннее самоуравновешенное напряжение без внешней силы. Горячекатаные стальные профили различных сечений имеют такое остаточное напряжение. Как правило, чем больше размер стального профиля, тем больше остаточное напряжение. Хотя остаточное напряжение находится в фазовом равновесии, оно оказывает некоторое влияние на работу стальных элементов под действием внешних сил. Например, это может оказать неблагоприятное воздействие на деформацию, стабильность и сопротивлен
ие усталости.
Как правило, холоднокатаная сталь, такая как оцинкованная сталь и цветная стальная пластина, должна быть отожжена, поэтому она имеет хорошую пластичность и относительное удлинение и широко используется в автомобильной, бытовой, аппаратной и других отраслях промышленности. Поверхность холоднокатаного листа имеет определенную степень отделки, гладкую на ощупь, в основном за счет травления. Как правило, качество поверхности горячекатаного листа не может соответствовать требованиям, поэтому горячекатаную стальную полосу необходимо подвергать холодной прокатке. Толщина горячекатаной стальной полосы обычно составляет 1,0 мм, а толщина холоднокатаной стальной полосы может достигать 0,1 мм. Горячая прокатка — это прокатка выше температуры кристаллизации, а холодный прокат — ниже температуры кристаллизации.
Изменение формы стали, вызванное холодной прокаткой, относится к непрерывной холодной деформации. Холодное упрочнение, вызванное этим процессом, приводит к увеличению прочности и твердости рулонного проката и снижению показателей вязкости и пластичности.
При конечном использовании холодная прокатка ухудшает характеристики штамповки, и изделие подходит для деталей с простой деформацией.
Преимущество:
Он может разрушить литейную структуру слитка, измельчить зерно стали и устранить дефекты микроструктуры, благодаря чему структура стали становится плотной, а механические свойства улучшаются. Это в основном отражается на направлении прокатки, так что сталь больше не является в определенной степени изотропной; Пузыри, трещины и неплотности, образующиеся при заливке, также можно заваривать при высокой температуре и давлении.
Недостатки:
После горячей прокатки неметаллические включения (в основном сульфиды, оксиды и силикаты) внутри стали спрессовываются в тонкие листы и происходит расслоение. Расслоение значительно ухудшает свойства стали на растяжение в направлении толщины и может вызвать межслойный разрыв при усадке сварного шва. Местная деформация, вызванная усадкой сварного шва, часто достигает в несколько раз деформации предела текучести, что намного превышает деформацию, вызванную нагрузкой.
Остаточные напряжения, вызванные неравномерным охлаждением. Остаточное напряжение – это внутреннее самоуравновешенное напряжение без внешней силы. Горячекатаные стальные профили различных сечений имеют такое остаточное напряжение. Как правило, чем больше размер стального профиля, тем больше остаточное напряжение. Хотя остаточное напряжение находится в фазовом равновесии, оно оказывает некоторое влияние на работу стальных элементов под действием внешних сил. Например, это может оказать неблагоприятное воздействие на деформацию, стабильность и сопротивлен
ие усталости.
Основные различия между горячей прокаткой и холодной прокаткой
Маршрут процесса — это прямой процесс достижения цели обработки и основа для выбора режима траектории инструмента. Маршрут процесса определяет последовательность обработки доменов, слияние и разделение островков, разделение черновой обработки, получистовой и чистовой обработки. Для достижения цели существует множество технологических маршрутов, что определяет различные варианты выбора режима траектории инструмента.
Материал заготовки
Материал заготовки также является одним из факторов, определяющих режим траектории инструмента. Материал заготовки является непосредственным объектом обработки и не влияет напрямую на подачу инструмента, но влияет на выбор материала инструмента, размера, метода обработки и т. д., что косвенно влияет на способ перемещения инструмента. Форма и размер заготовки обеспечивают равномерное распределение припуска на обработку каждой части заготовки. В то же время для заготовки использование размера и формы изменит метод зажима и перераспределение области обработки, что повлияет на стратегии обработки, и приведет к другому подходу к подаче инструмента. .
Способ зажима и крепления заготовки
Методы зажима и крепления заготовки также косвенно влияют на способ резки, например, влияние новых «островков», создаваемых прижимной пластиной, влияние силы затяжки на величину резки и изменение способа резки. и влияние вибрации на способ резания.
Выбор инструмента
Выбор инструментов включает в себя его материал, форму, длину, количество зубьев инструмента и т. д. Эти параметры определяют площадь и частоту контакта инструмента с заготовкой и, таким образом, определяют объем режущего материала в единицу времени, нагрузку станка и степень износостойкости. А стойкость инструмента определяет продолжительность времени резания. Среди них размер инструмента (то есть диаметр) оказывает прямое влияние на метод резки. Так как выбор инструментов разного диаметра повлияет на размер остаточной площади, вызовет изменения в траектории обработки и приведет к разным методам резания.
Выбор областей обработки
В процессе фрезерования, когда сложная плоская полость имеет несколько выступов для формирования нескольких внутренних контуров, для линейного резания часто выполняются дополнительные действия по подъему инструмента, а для кругового резания траектория обработки удлиняется. Подобный дополнительный подъем инструмента или удлинение пути обработки серьезно снизит эффективность обработки резки. Поэтому вопрос о том, как минимизировать количество подобных ситуаций, является для нас важнейшим вопросом.
Разделите всю зону резки на несколько подобластей в соответствии с потребностями обработки и обрабатывайте каждую подобласть отдельно. Подъем инструмента происходит между подобластями. При этом эти подобласти обработки объединяются или разделяются в зависимости от метода резки, а то и вовсе игнорируются. Такой выбор различных областей обработки не только уменьшает количество подъемов инструмента, но и не делает путь обработки относительно более длинным. В то же время для новой области можно применить наиболее разумный метод резки, что повышает эффективность обработки.
✅ 3. Разумный выбор режима траектории инструмента.
Основной принцип выбора
При выборе метода подачи следует учитывать два момента: один — продолжительность времени обработки, а другой — является ли припуск на обработку равномерным. Вообще говоря, метод круговой резки — это метод резки, основанный на форме заготовки, при этом припуск на обработку относительно равномерен. Однако припуск на обработку при методе рядной резки относительно неравномерен. Если вы хотите оставить более равномерный припуск после процесса резки ряда, обычно необходимо увеличить круговую траекторию режущего инструмента вокруг границы. Если требованием неравномерности края пренебречь, длина пути режущего инструмента обычно будет относительно короткой. Если считается, что неравномерность поля увеличивает траекторию кругового режущего инструмента, то, когда граница области обработки длиннее, траектория кругового режущего инструмента вокруг границы оказывает более очевидное влияние на общее время обработки, а горизонтальная траектория режущего инструмента становится более очевидной. как правило, лучше, чем круговая траектория режущего инструмента. длинный. Положение режущего инструмента легко рассчитать, оно занимает меньше памяти, но при этом требуется больше времени подъема инструмента. При использовании круговой траектории инструмента необходимо несколько раз сместить границу кольца и очистить самопересекающуюся петлю.
Выбирайте по характеристикам внешнего вида
Характеристики формы заготовки определяют способ обработки. В зависимости от различных объектов обработки заготовку можно просто разделить на тип с плоской полостью и тип поверхности произвольной формы. Плоские полости обычно обрабатываются рядной резкой. Поскольку большинство заготовок этого типа формируются черновым и фрезерным способом, например коробки, основания и другие детали, припуск на обработку велик. Метод рядной резки выгоден для максимизации хода станка. Скорость подачи повышает эффективность обработки, а качество режущей поверхности также лучше, чем при обработке кольцевой резки.
На поверхностях произвольной формы обычно используется обработка по окружности, главным образом потому, что поверхность в основном отлита или сформирована правильной формы, а края распределены неравномерно. В то же время к поверхности предъявляются более высокие требования к точности.
Выбирайте в соответствии со стратегией обработки
Обработку деталей часто делят на три этапа: черновой, получистовой и чистовой, иногда выделяют чистовой этап. Разумное разделение этапов обработки необходимо для обеспечения точности обработки. Традиционные методы обработки имеют относительно единые функции станков, поэтому границы каждого этапа четко видны в маршруте процесса. Однако границы методов фрезерной обработки с ЧПУ относительно размыты и могут быть неоднозначными.
Основная цель черновой обработки — добиться скорости съема материала в единицу времени и подготовить геометрический контур заготовки к получистовой обработке. Поэтому для послойной резки часто используют метод рядной резки или комбинированный метод. Основная цель получистовой обработки — сделать контур заготовки гладким, а припуск на чистовую обработку — равномерным. Поэтому часто используют метод кольцевой резки. Основная цель чистовой обработки – получение заготовок с геометрическими размерами, точностью формы и качеством поверхности, отвечающими предъявляемым требованиям. В соответствии с геометрическими характеристиками заготовки следует принять метод внутренней резки, а для кромок и соединений — метод круговой резки.
Выбор в соответствии со стратегией программирования
Основными принципами определения способа резания при программировании являются: он должен обеспечивать требования к точности обработки и шероховатости поверхности деталей; маршрут обработки должен быть максимально сокращен, время простоя инструмента должно быть уменьшено, численный расчет должен быть простым, а количество сегментов программы - небольшим. Уменьшите нагрузку на программирование. Вообще говоря, для полости плоской формы область обработки разделена методом рядной резки, чтобы уменьшить количество подъемов инструмента, а метод круговой резки поверхности произвольной формы аппроксимирует форму. Выбранный размер формы заготовки повлияет на выбор программирования. За счет увеличения формы заготовки обработка формы, которую нелегко зажать, можно преобразовать в метод линейной резки с простым зажимом и обработку полостей, или поверхность произвольной формы, обработанную кольцевой резкой, можно заменить на прямую резку. . Сокращение пути к большой марже для повышения эффективности обработки.
Материал заготовки
Материал заготовки также является одним из факторов, определяющих режим траектории инструмента. Материал заготовки является непосредственным объектом обработки и не влияет напрямую на подачу инструмента, но влияет на выбор материала инструмента, размера, метода обработки и т. д., что косвенно влияет на способ перемещения инструмента. Форма и размер заготовки обеспечивают равномерное распределение припуска на обработку каждой части заготовки. В то же время для заготовки использование размера и формы изменит метод зажима и перераспределение области обработки, что повлияет на стратегии обработки, и приведет к другому подходу к подаче инструмента. .
Способ зажима и крепления заготовки
Методы зажима и крепления заготовки также косвенно влияют на способ резки, например, влияние новых «островков», создаваемых прижимной пластиной, влияние силы затяжки на величину резки и изменение способа резки. и влияние вибрации на способ резания.
Выбор инструмента
Выбор инструментов включает в себя его материал, форму, длину, количество зубьев инструмента и т. д. Эти параметры определяют площадь и частоту контакта инструмента с заготовкой и, таким образом, определяют объем режущего материала в единицу времени, нагрузку станка и степень износостойкости. А стойкость инструмента определяет продолжительность времени резания. Среди них размер инструмента (то есть диаметр) оказывает прямое влияние на метод резки. Так как выбор инструментов разного диаметра повлияет на размер остаточной площади, вызовет изменения в траектории обработки и приведет к разным методам резания.
Выбор областей обработки
В процессе фрезерования, когда сложная плоская полость имеет несколько выступов для формирования нескольких внутренних контуров, для линейного резания часто выполняются дополнительные действия по подъему инструмента, а для кругового резания траектория обработки удлиняется. Подобный дополнительный подъем инструмента или удлинение пути обработки серьезно снизит эффективность обработки резки. Поэтому вопрос о том, как минимизировать количество подобных ситуаций, является для нас важнейшим вопросом.
Разделите всю зону резки на несколько подобластей в соответствии с потребностями обработки и обрабатывайте каждую подобласть отдельно. Подъем инструмента происходит между подобластями. При этом эти подобласти обработки объединяются или разделяются в зависимости от метода резки, а то и вовсе игнорируются. Такой выбор различных областей обработки не только уменьшает количество подъемов инструмента, но и не делает путь обработки относительно более длинным. В то же время для новой области можно применить наиболее разумный метод резки, что повышает эффективность обработки.
✅ 3. Разумный выбор режима траектории инструмента.
Основной принцип выбора
При выборе метода подачи следует учитывать два момента: один — продолжительность времени обработки, а другой — является ли припуск на обработку равномерным. Вообще говоря, метод круговой резки — это метод резки, основанный на форме заготовки, при этом припуск на обработку относительно равномерен. Однако припуск на обработку при методе рядной резки относительно неравномерен. Если вы хотите оставить более равномерный припуск после процесса резки ряда, обычно необходимо увеличить круговую траекторию режущего инструмента вокруг границы. Если требованием неравномерности края пренебречь, длина пути режущего инструмента обычно будет относительно короткой. Если считается, что неравномерность поля увеличивает траекторию кругового режущего инструмента, то, когда граница области обработки длиннее, траектория кругового режущего инструмента вокруг границы оказывает более очевидное влияние на общее время обработки, а горизонтальная траектория режущего инструмента становится более очевидной. как правило, лучше, чем круговая траектория режущего инструмента. длинный. Положение режущего инструмента легко рассчитать, оно занимает меньше памяти, но при этом требуется больше времени подъема инструмента. При использовании круговой траектории инструмента необходимо несколько раз сместить границу кольца и очистить самопересекающуюся петлю.
Выбирайте по характеристикам внешнего вида
Характеристики формы заготовки определяют способ обработки. В зависимости от различных объектов обработки заготовку можно просто разделить на тип с плоской полостью и тип поверхности произвольной формы. Плоские полости обычно обрабатываются рядной резкой. Поскольку большинство заготовок этого типа формируются черновым и фрезерным способом, например коробки, основания и другие детали, припуск на обработку велик. Метод рядной резки выгоден для максимизации хода станка. Скорость подачи повышает эффективность обработки, а качество режущей поверхности также лучше, чем при обработке кольцевой резки.
На поверхностях произвольной формы обычно используется обработка по окружности, главным образом потому, что поверхность в основном отлита или сформирована правильной формы, а края распределены неравномерно. В то же время к поверхности предъявляются более высокие требования к точности.
Выбирайте в соответствии со стратегией обработки
Обработку деталей часто делят на три этапа: черновой, получистовой и чистовой, иногда выделяют чистовой этап. Разумное разделение этапов обработки необходимо для обеспечения точности обработки. Традиционные методы обработки имеют относительно единые функции станков, поэтому границы каждого этапа четко видны в маршруте процесса. Однако границы методов фрезерной обработки с ЧПУ относительно размыты и могут быть неоднозначными.
Основная цель черновой обработки — добиться скорости съема материала в единицу времени и подготовить геометрический контур заготовки к получистовой обработке. Поэтому для послойной резки часто используют метод рядной резки или комбинированный метод. Основная цель получистовой обработки — сделать контур заготовки гладким, а припуск на чистовую обработку — равномерным. Поэтому часто используют метод кольцевой резки. Основная цель чистовой обработки – получение заготовок с геометрическими размерами, точностью формы и качеством поверхности, отвечающими предъявляемым требованиям. В соответствии с геометрическими характеристиками заготовки следует принять метод внутренней резки, а для кромок и соединений — метод круговой резки.
Выбор в соответствии со стратегией программирования
Основными принципами определения способа резания при программировании являются: он должен обеспечивать требования к точности обработки и шероховатости поверхности деталей; маршрут обработки должен быть максимально сокращен, время простоя инструмента должно быть уменьшено, численный расчет должен быть простым, а количество сегментов программы - небольшим. Уменьшите нагрузку на программирование. Вообще говоря, для полости плоской формы область обработки разделена методом рядной резки, чтобы уменьшить количество подъемов инструмента, а метод круговой резки поверхности произвольной формы аппроксимирует форму. Выбранный размер формы заготовки повлияет на выбор программирования. За счет увеличения формы заготовки обработка формы, которую нелегко зажать, можно преобразовать в метод линейной резки с простым зажимом и обработку полостей, или поверхность произвольной формы, обработанную кольцевой резкой, можно заменить на прямую резку. . Сокращение пути к большой марже для повышения эффективности обработки.
