Cán nóng là một giải pháp sản xuất rất hiệu quả. Các phôi sẽ được nung nóng trong lò lên đến 1.100 độ C, và sau đó, một số cuộn được đứng từ chúng thành hình dạng, chiều dài và trọng lượng mong muốn. Giải pháp sản xuất này có thể giảm đáng kể tiêu thụ năng lượng và chi phí, và trong quá trình cán nóng, kim loại có độ dẻo cao và khả năng chống biến dạng thấp, giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng của biến dạng kim loại. Một khi nhà máy được thiết lập và sẵn sàng cho quá trình sản xuất, nó có thể tạo ra một lượng lớn các cấu hình cuộn nóng với năng suất cao. Cán nóng có thể cải thiện khả năng gia công của kim loại và hợp kim, giảm hoặc loại bỏ các khuyết tật đúc và cải thiện khả năng gia công của hợp kim. Cán nóng là tạo thành kim loại cao hơn nhiệt độ kết tinh lại, và đó là lý do tại sao nó có đặc tính dẻo tốt, khả năng chống biến dạng thấp, mức độ gia công cứng thấp, dễ cán, giúp giảm tiêu hao năng lượng cần thiết cho quá trình biến dạng kim loại và tạo điều kiện cho sản xuất hàng loạt . Bằng cách nung nóng thép trên nhiệt độ kết tinh lại của nó và sau đó làm nguội ở nhiệt độ phòng trong một quá trình được gọi là bình thường hóa, cấu trúc vi mô của thép trải qua những thay đổi vĩnh viễn, dẫn đến độ dẻo dai và độ dẻo được nâng cao. Đó là lý do tại sao quá trình cán nóng có ảnh hưởng đáng kể đến các đặc tính của thép, và độ dẻo tăng lên làm cho kim loại dễ tạo hình và uốn cong. Quá trình cán nóng cũng ảnh hưởng đến hình dạng tổng thể của sản phẩm kim loại đã hoàn thành, và quá trình này có thể hình thành lớn hơn nhiều so với quá trình cán nguội. Tuy nhiên, vì thép cán nóng được nung nóng và làm nguội, nó dễ bị co ngót, cho phép kiểm soát ít hơn về hình dạng và kích thước của thành phẩm.
Cán nguội là tạo thành kim loại ở nhiệt độ môi trường xung quanh, và đây là một quy trình sản xuất rất hiệu quả được phát triển chủ yếu cho các phần nhỏ. So với cán nóng, cán nguội cung cấp một số lợi thế đáng kể như độ hoàn thiện bề mặt tuyệt vời, dung sai chặt chẽ và khả năng sản xuất các lô sản xuất rất nhỏ là rõ ràng nhất. Cán nguội cung cấp khả năng thay đổi các tính chất cơ học của vật liệu và tạo ra các kết hợp hữu ích nhất định về độ cứng, độ bền, độ cứng và độ dẻo. Điều này có thể đạt được bằng cách ủ chọn lọc. Quá trình này làm giảm độ hạt của kim loại, vật liệu trở nên cứng hơn và bề mặt mịn hơn và sáng hơn. Đối với các cấu hình rất phức tạp, có thể cần phải thực hiện nhiều quy trình lăn. Trong trường hợp này, chúng tôi phải ủ các cấu hình trước khi chúng tôi có thể cuộn chúng lại.
Bất kể đó là thép cán nguội hay thép cán nóng, trong phân tích cuối cùng, bạn có thể thấy tác dụng của nó trong ứng dụng. Không thể khái quát bằng cách so sánh, và không thể đánh giá rằng giải pháp cán nào tốt hơn. Rốt cuộc, mỗi cái đều có lợi thế riêng. Trên thực tế, sự khác biệt lớn giữa cán nóng và cán nguội là trong quá trình cán, nhiệt độ hoàn toàn khác nhau, cán nóng trên nhiệt độ kết tinh và cán nguội dưới nhiệt độ kết tinh. Hơn nữa, cán nguội cho phép vênh cục bộ của mặt cắt trong khi cán nóng không cho phép vênh. Ngoài những điểm khác biệt này, cả hai đều có nhiều ưu điểm và nhược điểm. Các cấu hình thép có thể được sản xuất từ nhiều loại vật liệu khác nhau bao gồm thép nhẹ cán nguội, thép nhẹ cán nóng, thép không gỉ và thép mạ kẽm. Cả biên dạng cán nóng và cán nguội đều có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và tính chất của thép. Biên dạng cán nóng được gia công trực tiếp vào khuôn thép trong lò, và chúng ra khỏi lò với nhiệt độ cao, do đó được gọi là các phần cán nóng, và nó có độ bền năng suất thấp và độ dẻo tốt. Trong khi thép định hình kéo nguội có cường độ chảy cao và độ dẻo kém, nhưng độ bền kéo cuối cùng của chúng là như nhau cho cả hai. Chúng ta hãy xem xét kỹ sự khác biệt của chúng và những ưu và nhược điểm của từng loại.
Ưu điểm cuộn nóng
√ Ứng suất dư của mặt cắt cán nóng và mặt cắt cán nguội là khác nhau, và sự phân bố ứng suất dư của thép thành mỏng hình thành nguội khi uốn.
√Độ cứng xoắn tự do của thép hình cán nóng cao hơn thép hình kéo nguội, do đó khả năng chịu xoắn của thép hình cán nóng tốt hơn thép hình cán nguội.
√Quá trình cán nóng có thể thay đổi cấu trúc thỏi, tinh chế các hạt, loại bỏ các khuyết tật cấu trúc, làm đặc kết cấu thép và cải thiện các tính chất cơ học. Sự cải tiến này chủ yếu được thực hiện theo hướng cán, điều này làm cho thép không còn đẳng hướng ở một mức độ nhất định, và các bong bóng, vết nứt và lỗ rỗng hình thành trong quá trình đúc cũng có thể được hàn dưới tác dụng của nhiệt độ cao và áp suất cao.
Nhược điểm của cuộn nóng
√Sau khi cán nóng, các tạp chất phi kim loại (chủ yếu là sunfua, oxit và silicat) trong thép được ép thành các tấm mỏng, dẫn đến tách lớp (các lớp trung gian). Do hiện tượng tách lớp, đặc tính kéo của thép theo chiều dày bị giảm đi rất nhiều, và khi hàn co ngót có thể xảy ra hiện tượng rách giữa các lớp. Biến dạng cục bộ do co ngót hàn thường gấp vài lần biến dạng điểm chảy, lớn hơn nhiều so với biến dạng cục bộ do tải trọng gây ra.
√Việc làm mát không đều có thể gây ra ứng suất dư là ứng suất tự cân bằng bên trong mà không cần ngoại lực. Tất cả các loại mặt cắt được cán nóng đều có ứng suất dư này. Kích thước tiết diện càng lớn thì ứng suất dư càng lớn. Mặc dù ứng suất dư tự cân bằng nhưng nó vẫn có ảnh hưởng nhất định đến tính năng của cấu kiện thép dưới tác dụng của ngoại lực. Các khía cạnh như biến dạng, ổn định, mệt mỏi, vv có thể có tác động bất lợi.
Các ứng dụng của phần cán nóng
Thép cán nóng tiết kiệm chi phí, dẻo, dai và dễ sản xuất nhanh chóng. Tuy nhiên, quá trình làm lạnh có thể để lại sản phẩm cuối cùng hơi không đồng đều và nhỏ hơn so với trong quá trình tạo hình ban đầu. Điều này làm cho thép cán nóng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp hạng nặng.
√Nông nghiệp (đóng cọc)
√Chốt
√Ray boong tàu
√Khai thác (hồ sơ được sử dụng cho băng tải chảo)
√Các thành phần kết cấu như đường ray xe lửa
√Đường trượt
√Cơ sở hạ tầng (Đường ray cầu)
√Ô tô (bản lề cửa, vành xe tải)
√Cung cấp nước (khớp nối và phần trục vít)
√Cần trục rial thanh khớp
√Lan can thang máy
Trong quá trình cán nóng, nhiệt độ cao đặt ra yêu cầu cao đối với các vật liệu được sử dụng trong một nhà máy cán nóng. Mòn hoặc ăn mòn có thể trở thành một vấn đề nghiêm trọng, có thể hạn chế năng suất do máy móc phải được bảo dưỡng thường xuyên hơn. Quy trình này rất phù hợp với các dự án cần một lượng thép lớn cần được rèn thành một thiết kế cụ thể. Vì quá trình này dễ uốn hơn thép cán nguội, nên có nhiều tính linh hoạt hơn để tạo hình sản phẩm. Các cấu hình thép cán nóng sẽ có một lớp hoàn thiện thô, đóng cặn sau quá trình làm nguội, được gọi là ôxít. Loại hình và mặt cắt thép này thích hợp cho các dự án không cần thiết phải hoàn thiện mịn hơn. Lớp hoàn thiện bị đóng cặn vẫn có thể được loại bỏ bằng cách mài, phun cát hoặc ngâm, và nó dẫn đến một bề mặt phù hợp hơn với các bề mặt khácxử lý bề mặt kim loại. Vì các phần cán nóng có thể được sản xuất nhanh hơn các phần cán nguội, nên nó thường là một giải pháp thay thế rẻ hơn.
Ưu điểm cuộn lạnh
√ Tăng cường độ, thép cán nguội mạnh hơn đáng kể so với thép cán nóng. Khi các con lăn nén thép ở nhiệt độ phòng, thép trở nên cứng hơn do biến dạng cứng. Nói chung, thép cán nguội thường cứng hơn thép cán nóng khoảng 20%.
√Cải thiện độ hoàn thiện bề mặt, bề mặt thép cán nguội mịn hơn và có ít khuyết tật bề mặt hơn so với thép cán nóng.
√Dung sai chặt chẽ hơn, cán nguội cho phép dung sai chặt chẽ hơn so với cán nóng. Trong gia công kim loại, thuật ngữ "dung sai" dùng để chỉ độ dày tổng thể và phép đo tổng thể của phôi kim loại. Thép cán nguội thường mỏng hơn mà không làm giảm độ bền.
√Nhiều lựa chọn, có một số tùy chọn khác nhau có sẵn để tạo ra thép cán nguội, một số trong số đó bao gồm cán cứng hoàn toàn, nửa cứng, một phần tư cứng và cán da. Trong số tất cả các lựa chọn đó, cán nguội hoàn toàn cứng thường được ưa thích hơn vì nó cung cấp dung sai chặt chẽ nhất. Khi được thực hiện một cách chính xác, cán nguội hoàn toàn cứng có thể làm giảm độ dày của thép tới 50 phần trăm. Các quy trình cán nguội khác cũng có thể làm giảm độ dày của thép, nhưng chúng không hiệu quả bằng cán nguội hoàn toàn.
√Tốc độ tạo hình nhanh, năng suất cao, không làm hỏng lớp phủ, có thể được chế tạo thành nhiều đoạn khác nhau để đáp ứng nhu cầu của điều kiện ứng dụng, kéo nguội thép hình đặc biệt sẽ gây ra biến dạng dẻo lớn của thép, do đó làm tăng điểm chảy của Thép.
√Tiết kiệm thời gian xử lý và chi phí xử lý. Do độ chính xác chính xác và tình trạng tốt, các sản phẩm thép cán nguội có thể được sử dụng trực tiếp. Chẳng hạn như phun, chà nhám, uốn, khoan, nó cũng có thể được mạ điện trực tiếp sau khi vẽ tinh theo yêu cầu thực tế, giúp tiết kiệm nhiều thời gian gia công và tiết kiệm chi phí cấu hình máy móc gia công.
√Đa dạng về hình dạng và đặc điểm kỹ thuật. Bạn có thể nhận được các phần cán nguội với các hình dạng mặt cắt khác nhau và các thông số kỹ thuật và dung sai khác nhau bằng cách thiết kế các hình dạng khác nhau của khuôn.
Nhược điểm của cuộn lạnh
√Ô nhiễm. Trong quá trình cán nóng, kim loại nóng đến mức nhiệt của nó sẽ xử lý mọi vấn đề về nhiễm bẩn. Nó đốt cháy các tạp chất rắn đơn giản, và thậm chí có thể làm sôi một số tạp chất lỏng nhất định. Cán nguội không có ưu điểm này nên các bộ phận của máy thực hiện cán nguội phải được vệ sinh, bảo dưỡng, thay thế thường xuyên.
√Các chi phí. Cần nhiều năng lượng hơn để cuộn một tấm kim loại trong quá trình cán nguội so với cán nóng. Làm nóng một tấm kim loại làm cho vật liệu dễ uốn hơn, vì vậy khi nó được cuộn giữa hai con lăn, nó có thể tạo thành một tấm phẳng dễ dàng hơn nhiều. Một tấm kim loại nguội không được làm nóng lên sẽ được đưa qua các con lăn và có một lượng năng lượng lớn hơn cần thiết để đẩy nó đi qua. Mặc dù yêu cầu sưởi ấm ít hơn, điều này được cân bằng bởi thực tế là nó phải được đẩy qua với nhiều năng lượng hơn. Quá trình cán nguội rất tốn kém vì nó đòi hỏi công nhân phải thường xuyên làm sạch các bộ phận như con lăn, cán nguội có thêm chi phí cho bất kỳ vật tư nào cần thiết để làm sạch các bộ phận, thời gian chết trong khi các bộ phận đang được làm sạch và chi phí lao động cho công nhân làm vệ sinh.
√Độ bền. Sau khi tấm được cán nguội, việc làm khác sau đó sẽ khó hơn rất nhiều. Nó có thể bị vênh cục bộ do ứng suất dưới điểm năng suất. Trọng lượng của một tấm kim loại cán nguội cũng bất lợi vì nó mỏng so với trọng lượng của nó. Nó không thể chứa một khối lượng công việc cũng như một tấm kim loại cán nóng vì cấu trúc vật lý của nó không bền.
√Mặc dù không bị nén nhựa nhiệt dẻo trong quá trình tạo hình nhưng trên mặt cắt ngang vẫn tồn tại các ứng suất dư, điều này sẽ ảnh hưởng đến tính chất vênh cục bộ và tổng thể của thép.
√Tùy chọn hình dạng hạn chế. Các cấu hình thép cán nguội thường là một mặt cắt hở, do đó độ cứng xoắn tự do của mặt cắt thấp.
√Khả năng tải thấp hơn. Rất dễ bị xoắn khi bị uốn cong, và dễ bị uốn và vênh xoắn khi ép, khả năng chịu xoắn kém. Độ dày thành của thép cán nguội mỏng, không có độ dày ở các góc liên kết giữa các tấm và khả năng chịu tải trọng tập trung cục bộ yếu.
Ứng dụng của thép cán nguội
√Ô tô
√ Ống ERW
√Khách hàng lâu năm
√Đồ nội thất
√Bao bì
√Bảng điện tử
√Sự thi công
√ Cơ sở hạ tầng (cấu hình và trụ thép)
Có các giải pháp sản xuất khác nhau cho các cấu hình và mặt cắt thép hình đặc biệt như cán nóng, kéo nguội và tạo hình nguội. Mỗi giải pháp sản xuất có đặc điểm riêng và cán nguội có thể được sử dụng để tạo ra các biên dạng có dung sai rất gần. Do đó, nó là một phương pháp sản xuất lý tưởng để sản xuất các cấu hình đặc biệt có quy mô vừa và nhỏ. Vì kim loại được tạo hình ở nhiệt độ thấp hơn, thép cán nguội cung cấp độ cứng tăng lên đến 20% cũng như cải thiện năng suất và độ bền kéo. Hơn nữa, các bộ phận làm bằng thép cán nguội có bề mặt rất nhẵn, không bị gỉ và đóng cặn.
