Svět kovů je široký a rozmanitý a pro nezasvěceného člověka je často obtížné pochopit, jak se jeden z nich liší od druhého, protože navenek jsou si různé druhy oceli podobné. Ve skutečnosti každý z materiálů vykazuje své nejlepší vlastnosti za různých podmínek a v závislosti na metodě, kterou byl získán. | Články | PZPS

Různé druhy oceli procházejí širokou škálou procesů k dosažení správných fyzikálních vlastností. Jak mnoho lidí ví, je rozdíl mezi kovem válcovaným za tepla a za studena, ale nechápou, jak a jaký je rozdíl mezi výrobou oceli válcované za tepla a za studena, jaké jsou oblasti použití, jaká průmyslová odvětví Výrobky válcované za tepla a za studena slouží a pro které oblasti je ocel válcovaná za tepla nebo za studena nejvhodnější pro konkrétní aplikaci, obrábění nebo jiné potřeby. Jak název napovídá, všechny druhy válcovaných výrobků procházejí dvěma nebo čtyřmi rolemi. Cívky stlačují ocel a vyvíjejí tlak, aby ji zploštěly nebo vytvarovaly do požadovaného tvaru, čímž se změní fyzikální vlastnosti oceli. Ocel téměř vždy prochází válci více než jednou, dokud se nedosáhne přesného tvaru nebo přibližného požadovaného tvaru oceli.

Ocel válcovaná za tepla

Rozdíl

Proces válcování za tepla zpracovává válcovanou ocel při teplotách vyšších, než je teplota rekrystalizace oceli, ke které dochází při více než 1700 stupních Fahrenheita. Ocel, která je nad svou rekrystalizační teplotou, může být tvarována do požadovaného tvaru mnohem snadněji než studenější ocel a taková ocel může začínat s výrazně většími rozměry. Je také obvykle levnější na výrobu než ocel válcovaná za studena a často se vyrábí bez přestávek nebo zpoždění v procesu, takže ocel válcovaná za tepla není třeba znovu ohřívat. Během procesu chlazení se ocel válcovaná za tepla smršťuje a velikost a tvar oceli bude méně předvídatelný než u oceli válcované za studena.

Внешний вид

Výrobky válcované za tepla budou mít šupinatou šedou barvu a kulatější, méně přesné rohy než ocel válcovaná za studena. Díky tomu je ocel válcovaná za tepla ideálnější pro aplikace, kde nejsou potřeba extrémně přesné rozměry a kde neexistuje silná konkurence ve vzhledu. Někdy je u konečného produktu při obrábění nebo kovoobrábění preferována vločková úprava.

Mechanické vlastnosti

Mechanické vlastnosti oceli často závisí na její jakosti nebo chemickém složení. Z tohoto důvodu by se nikdy neměly dělat předpoklady o mechanických vlastnostech oceli válcované za tepla a za studena, pokud nejsou ve stejné třídě. Při použití velmi běžného příkladu oceli 1018 budou chemické vlastnosti oceli 1018 stejné.

Vidíme však, že existují klíčové rozdíly mezi válcováním za studena a za tepla:

Válcované za tepla / Válcované za studena

Pevnost v tahu 67 000 psi / 85 000 psi

Mez kluzu 45 000 psi / 70 000 psi

Zmenšení plochy 58 / 55

Prodloužení 2 “36/28

Tvrdost podle Brinella 137/167

Kde používat?

Výrobky válcované za tepla, jako je kruh válcovaný za tepla, najdete ve svařování a ve stavebnictví, při výrobě železničních tratí, nosníků I a dalších ocelových stavebních materiálů, které nevyžadují ultra přesné tvary. Ke všem těmto výrobkům zakoupíte plechy válcované za tepla ve specializovaných prodejnách.

Ocel válcovaná za studena

Rozdíl

Ocel válcovaná za studena se vyrábí při teplotách pod její teplotou rekrystalizace, typicky při pokojové teplotě. Protože se ocel vyrábí při mnohem nižší teplotě, není třeba se obávat obroušení oceli nebo změny tvaru.

Внешний вид

Výrobky z oceli válcované za studena, jako je ocelová tyč válcovaná za studena, mají hladší vzhled a mohou mít čtvercové rohy, které jsou přesněji dimenzovány a zpracovány.

Mechanické vlastnosti

Mez kluzu a pevnost v tahu vzorku válcovaného za studena bude vyšší než u vzorku válcovaného za tepla, takže u vzorku válcovaného za studena je méně pravděpodobné, že selže pod tlakem.

Kde používat?

Ocel válcovaná za studena je mnohem preferovanější ve světě zpracování, kde je kvalita oceli důležitým faktorem kvality konečného produktu a velmi důležitým faktorem je také vzhled oceli. Pro tyto účely si můžete koupit ocel válcovanou za studena od dodavatele.

Shrnutí

Níže jsou uvedeny některé z hlavních rozdílů mezi válcováním za tepla a za studena:

• Ocel válcovaná za tepla se válcuje nebo tvaruje při vysoké teplotě, zatímco ocel válcovaná za studena se válcuje při normální teplotě
• Válcovaný za studena má hladký a lesklý povrch, zatímco válcovaný za tepla má šedý a šupinatý povrch.
• Ocel válcovaná za studena má ostřejší rohy a přesnější rozměry než ocel válcovaná za tepla.
• Výrobky válcované za studena mají obecně lepší mechanické vlastnosti než výrobky válcované za tepla.
• Ocel válcovaná za tepla je levnější, protože náklady jsou nižší než u oceli válcované za studena

World Steel Association jmenuje více než 3,5 tisíce různých jakostí, z nichž každá má jedinečné vlastnosti. Taková rozmanitost vám umožňuje vybrat potřebný materiál pro konkrétní aplikaci – konstrukci, výrobu domácích spotřebičů, dopravu atd.

Chemické složení oceli hraje v tomto případě důležitou, nikoli však jedinou roli. I když jsou jakosti a specifikace stejné, výrobní proces – válcovaný za studena nebo za tepla – má významný dopad na konečné produkty. Vědět, jaký materiál použít, vám pomůže vyhnout se plýtvání surovinami a také ušetří čas a peníze na dodatečné zpracování.

Válcované za tepla a za studena: jaký je rozdíl?

Rozdíl mezi těmito dvěma materiály spočívá v technologii zpracování při výrobě. Ocel válcovaná za tepla se vyrábí zpracováním kovu za vysokých teplot. Válcování za studena se provádí při teplotě blízké teplotě místnosti. V podstatě se jedná o stejnou ocel válcovanou za tepla, která prošla dodatečným zpracováním pro získání přesnějších rozměrů a lepší kvality povrchu. Místo tepla se ke změně struktury kovu používá mechanické namáhání. Kmenové kalení může zvýšit pevnost kovu až o 20 % a také zlepšit kvalitu povrchu.

Ocel válcovaná za tepla

Válcování za tepla se provádí při teplotách nad 926 °C – tato hodnota je vyšší než teplota rekrystalizace oceli. Za takových podmínek lze kov snadno tvarovat, což usnadňuje práci s materiálem.

Proces probíhá takto. Obrobek – velký obdélníkový kus kovu – je zahřátý a poté odeslán k předběžnému zpracování. Tam je obrobek zploštěn do role. Je udržována při vysokých teplotách a poté poháněna vysokou rychlostí prostřednictvím řady válců, aby dosáhla svých konečných rozměrů. U plechů se válcovaná ocel válcuje do svitků a chladí. U jiných tvarů, jako jsou tyče nebo desky, se materiály dělí a balí.

Tento druh kovu má své výhody i nevýhody. Ocel válcovaná za tepla je obecně levnější než ocel válcovaná za studena kvůli kratší době výroby a snadné výrobě. Navíc, když se materiál ochladí, ocel se mírně zdeformuje: v rozích se objeví mírně zaoblené hrany a mírná zkreslení (nebude dokonale čtvercová). Další nevýhodou je drsný, „šupinatý“ povrch (k jeho odstranění je nutné dodatečné zpracování – broušení nebo pískování).

Ocel válcovaná za tepla se používá v aplikacích, kde nejsou vyžadovány přesné tvary a tolerance, jako je zemědělská technika, železniční tratě a tak dále.

Ocel válcovaná za studena

Takové výrobky jsou obvykle tvrdší, pevnější než standardní kovy válcované za tepla a mají větší odolnost proti korozi. Válcováním za studena se vyrábí ocel s užšími rozměrovými tolerancemi a širší škálou povrchových úprav. Termín “válcovaný za studena” se chybně používá pro všechny výrobky, i když ve skutečnosti tento název odkazuje na válcování plochých plechů a svitků.

Proces výroby materiálu

Před zahájením válcování za studena musí být kov nejprve „namořen“ – aby se odstranily okují vzniklé při válcování za tepla z povrchu materiálu v kyselé lázni. Ocel se poté ochladí na teplotu okolí a poté prochází studenými válci při teplotě nižší, než je teplota rekrystalizace. Následuje žíhání, proces, který uvolňuje napětí v oceli a také zvyšuje tvrdost a mez kluzu.

Na výstupu z válců válcovny za studena se kov kontroluje pomocí tloušťkoměrů. Moderní válcovny za studena mohou používat rentgenové tloušťkoměry k výrobě rychlořezných ocelových plechů, které splňují různé požadavky na tloušťku a jednotnost. Tloušťkoměry detekují a opravují odchylky tloušťky v reálném čase, výsledkem je vysoce kvalitní ocelový pás.

Stroje na výrobu tohoto typu válcovaného výrobku jsou navrženy tak, aby umožňovaly otáčení oceli a její protlačování skrz válce, které se postupně přibližují k sobě, dokud není dosaženo vhodné tloušťky. Použitím tří až šesti párů válců za sebou může vícestolicový mlýn snižovat tloušťku o danou hodnotu, dokud není dosaženo požadované tloušťky.

Typicky má výsledný kov tloušťku 0,12 až 2,5 mm. Moderní, výkonné válcovny za studena mohou válcovat mořené plechy nebo pásy rychlostí až 4 m/s a kontinuálně běžící tandemové stroje mohou ročně vyrobit až 2,5 milionu tun oceli válcované za studena.

Výhody a nevýhody oceli válcované za studena

Jako každý materiál má i tento typ pronájmu své pro a proti. Mezi první patří kvalitní, kvalitně zpracované, hladké povrchy s menšími tolerancemi. Tyče válcované za studena mají správný tvar, mají jasně definované hrany a rohy a trubky jsou soustředně jednotné a rovné. Válcování za studena také umožňuje velmi snadné ohýbání hotových materiálů. Díky schopnosti materiálů odolávat rozbití jsou vhodné pro různé aplikace, kde je nutné materiál ohýbat a tvarovat.

Mezi nevýhody oceli válcované za studena patří vyšší cena oceli ve srovnání s ocelí válcovanou za tepla a také nedostatečná rozmanitost forem válcovaných za studena (plechy, krabicové tvary).

Nerezová ocel válcovaná za studena jako surovina je široce používána v lékařských, leteckých a automobilových aplikacích. Vyrábí se z něj domácí spotřebiče, nábytek, ve stavebnictví se používá na stavbu garáží, ocelových přístřešků a dalších průmyslových objektů.