Trong ngành thép chúng ta thường nghe đến khái niệm cán nóng và cán nguội, vậy chúng là gì?
Trên thực tế, phôi thép sản xuất từ nhà máy luyện thép chỉ là bán thành phẩm và phải được cán tại nhà máy cán mới trở thành sản phẩm thép đạt tiêu chuẩn.Cán nóng và cán nguội là hai quá trình cán phổ biến.
Việc cán thép chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp cán nóng, còn cán nguội chủ yếu được sử dụng để sản xuất các loại thép có kích thước nhỏ và tấm mỏng.
Sau đây là các tình huống cán nguội và cán nóng phổ biến của thép:
Dây: có đường kính 5,5-40 mm, cuộn thành cuộn, tất cả đều được làm bằng vật liệu cán nóng.Sau khi kéo nguội sẽ thuộc về vật liệu kéo nguội.
Thép tròn: Ngoài các vật liệu sáng có kích thước chính xác, thường được cán nóng và còn có các vật liệu rèn (có dấu rèn trên bề mặt).
Thép dải: có cả cán nóng và cán nguội, vật liệu cán nguội thường mỏng hơn.
Thép tấm: Tấm cán nguội thường mỏng hơn, chẳng hạn như tấm ô tô;Có nhiều loại tấm dày và vừa cán nóng, một số có độ dày tương tự như tấm cán nguội, nhưng hình dáng bên ngoài của chúng khác nhau đáng kể.Thép góc: tất cả đều được cán nóng.
Ống thép: hàn, cán nóng và kéo nguội.
Thép kênh và thép hình chữ H: cán nóng
Thanh thép: vật liệu cán nóng.
Cán nóng và cán nguội đều là quá trình tạo thành các tấm hoặc biên dạng thép, có tác động đáng kể đến cấu trúc vi mô và tính chất của thép.
Việc cán thép chủ yếu dựa trên cán nóng, trong khi cán nguội thường chỉ được sử dụng để sản xuất thép có kích thước chính xác như thép tiết diện nhỏ và tấm mỏng.
Nhiệt độ kết thúc của quá trình cán nóng thường là 800-900oC, sau đó nó thường được làm mát trong không khí, do đó trạng thái cán nóng tương đương với việc xử lý bình thường hóa.Hầu hết thép được cán bằng phương pháp cán nóng.Thép được cung cấp ở trạng thái cán nóng, do nhiệt độ cao sẽ tạo thành một lớp oxit sắt trên bề mặt, có khả năng chống ăn mòn nhất định và có thể bảo quản ngoài trời.Nhưng lớp oxit sắt này còn làm cho bề mặt thép cán nóng trở nên nhám, kích thước dao động đáng kể.Do đó, loại thép yêu cầu bề mặt nhẵn, kích thước chính xác và tính chất cơ học tốt nên được sản xuất bằng cách sử dụng bán thành phẩm hoặc thành phẩm cán nóng làm nguyên liệu thô rồi cán nguội.
Ưu điểm: Tốc độ đúc nhanh, năng suất cao và không làm hỏng lớp phủ.Nó có thể được chế tạo thành nhiều dạng mặt cắt khác nhau để đáp ứng nhu cầu về điều kiện sử dụng;Cán nguội có thể gây ra biến dạng dẻo đáng kể của thép, do đó làm tăng điểm chảy dẻo của nó.
Nhược điểm: 1. Mặc dù không có hiện tượng nén nhựa nhiệt trong quá trình tạo hình nhưng ứng suất dư vẫn tồn tại trong tiết diện, điều này chắc chắn ảnh hưởng đến đặc tính mất ổn định tổng thể và cục bộ của thép;
2. Kiểu dáng của thép cán nguội nói chung là tiết diện hở, làm giảm độ cứng xoắn tự do của tiết diện.Xoắn dễ xảy ra khi chịu uốn, và uốn xoắn dễ xảy ra khi chịu nén, dẫn đến hiệu suất xoắn kém;
3. Thép hình cán nguội có độ dày thành nhỏ hơn và không bị dày ở các góc của mối nối tấm, dẫn đến khả năng chịu tải trọng tập trung cục bộ yếu.
Cán nguội là phương pháp cán làm thay đổi hình dạng của thép bằng cách ép nó bằng áp lực của con lăn cán ở nhiệt độ phòng.Mặc dù quá trình gia công cũng có thể khiến tấm thép nóng lên nhưng vẫn được gọi là cán nguội.
Cụ thể, cán nguội sử dụng thép cuộn cán nóng làm nguyên liệu thô, trải qua quá trình rửa axit để loại bỏ vảy oxit, sau đó trải qua quá trình xử lý áp suất để tạo ra các cuộn dây cán cứng.Thông thường, thép cán nguội như thép mạ kẽm và thép màu cần được ủ nên độ dẻo và độ giãn dài của chúng cũng tốt nên được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như ô tô, đồ gia dụng và phần cứng.
Bề mặt của tấm cán nguội có độ mịn nhất định, khi chạm vào có cảm giác tương đối mịn, chủ yếu là do rửa bằng axit.Độ nhẵn bề mặt của tấm cán nóng nhìn chung không đáp ứng được yêu cầu nên dải thép cán nóng cần phải được cán nguội.Độ dày mỏng nhất của dải thép cán nóng thường là 1,0mm và dải thép cán nguội có thể đạt tới 0,1mm.
Cán nóng là cán trên điểm nhiệt độ kết tinh, trong khi cán nguội là cán dưới điểm nhiệt độ kết tinh.Sự thay đổi hình dạng thép do cán nguội thuộc về biến dạng nguội liên tục, và quá trình làm cứng nguội do quá trình này gây ra làm tăng độ bền và độ cứng của cuộn cứng cán, trong khi chỉ số độ dẻo và độ dẻo giảm.
Đối với mục đích sử dụng cuối cùng, cán nguội làm giảm hiệu suất dập và các sản phẩm phù hợp với các bộ phận bị biến dạng đơn giản.
Ưu điểm: Nó có thể phá hủy cấu trúc đúc của phôi thép, tinh chỉnh kích thước hạt của thép và loại bỏ các khuyết tật trong cấu trúc vi mô, từ đó làm cho kết cấu thép dày đặc và cải thiện tính chất cơ học của nó.Sự cải tiến này chủ yếu thể hiện ở hướng cán, do đó thép không còn đẳng hướng ở một mức độ nhất định;Các bong bóng, vết nứt và độ lỏng hình thành trong quá trình rót cũng có thể được hàn dưới nhiệt độ và áp suất cao.
Nhược điểm: 1. Sau khi cán nóng, các tạp chất phi kim loại (chủ yếu là sunfua và oxit, cũng như silicat) bên trong thép được ép thành các tấm mỏng, dẫn đến sự phân tách.Việc phân lớp làm giảm đáng kể khả năng chịu kéo của thép dọc theo chiều dày và có khả năng bị rách giữa các lớp trong quá trình co ngót của mối hàn.Biến dạng cục bộ do co rút đường hàn gây ra thường đạt tới biến dạng điểm chảy gấp nhiều lần, lớn hơn nhiều so với biến dạng do tải trọng gây ra;
2. Ứng suất dư do làm mát không đều.Ứng suất dư đề cập đến ứng suất tự cân bằng bên trong mà không cần ngoại lực và hiện diện trong các phần thép cán nóng khác nhau.Nói chung, kích thước tiết diện của thép càng lớn thì ứng suất dư càng lớn.Ứng suất dư tuy tự cân bằng nhưng vẫn có ảnh hưởng nhất định đến tính năng làm việc của các cấu kiện thép dưới tác dụng của ngoại lực.Nó có thể có tác động xấu đến biến dạng, độ ổn định, khả năng chống mỏi và các khía cạnh khác.
Thời gian đăng: 22-02-2024