ทั้งการรีดร้อนและการรีดเย็นเป็นกระบวนการขึ้นรูปแผ่นเหล็กหรือโปรไฟล์ และมีผลกระทบอย่างมากต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของเหล็ก
การรีดเหล็กส่วนใหญ่ใช้การรีดร้อน ในขณะที่การรีดเย็นมักใช้เพื่อผลิตเหล็กขนาดเล็ก-และแผ่นบางเท่านั้น และวัสดุเหล็กอื่นๆ ที่ต้องการขนาดที่แม่นยำ
I. การรีดร้อน
ตามคำนิยาม แท่งเหล็กหรือแท่งเหล็กนั้นเปลี่ยนรูปได้ยากที่อุณหภูมิห้องและแปรรูปได้ยาก โดยทั่วไปจะถูกให้ความร้อนถึง 1100-1250 องศาสำหรับการรีด กระบวนการรีดนี้เรียกว่าการรีดร้อน
โดยทั่วไปอุณหภูมิขั้นสุดท้ายของการรีดร้อนคือ 800-900 องศา หลังจากนั้นมักจะทำให้เย็นลงในอากาศ ดังนั้นสถานะรีดร้อนจึงเทียบเท่ากับการทำให้เป็นมาตรฐาน
วัสดุเหล็กส่วนใหญ่ถูกรีดโดยใช้วิธีการรีดร้อน เหล็กที่ส่งในสถานะรีดร้อน-จะมีชั้นของเกล็ดเหล็กออกไซด์บนพื้นผิวเนื่องจากมีอุณหภูมิสูง จึงมีความต้านทานการกัดกร่อนในระดับหนึ่งและช่วยให้สามารถจัดเก็บกลางแจ้งได้
อย่างไรก็ตาม ชั้นของตะกรันเหล็กออกไซด์นี้ยังทำให้พื้นผิวของเหล็กแผ่นรีดร้อน-มีความหยาบและขนาดมีความผันผวนอย่างมาก ดังนั้น เหล็กที่ต้องการพื้นผิวเรียบ ขนาดที่แม่นยำ และคุณสมบัติทางกลที่ดีจึงต้องผลิตโดยการรีดเย็นโดยใช้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปหรือสำเร็จรูป-รีดร้อนกึ่งสำเร็จรูป-เป็นวัตถุดิบ
ข้อดี:
ความเร็วในการขึ้นรูปเร็ว ให้ผลผลิตสูง และไม่ทำลายสารเคลือบ สามารถทำเป็นรูปทรงหน้าตัด-ได้หลากหลายเพื่อตอบสนองความต้องการของการใช้งานที่แตกต่างกัน การรีดเย็นอาจทำให้เกิดการเสียรูปพลาสติกอย่างมีนัยสำคัญในเหล็ก ซึ่งจะเพิ่มจุดครากของเหล็ก
ข้อเสีย:
1. แม้ว่าจะไม่มีการบีบอัดพลาสติกร้อนในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป แต่ความเค้นตกค้างยังคงมีอยู่ภายในหน้าตัด- ซึ่งส่งผลต่อลักษณะการโก่งงอโดยรวมและเฉพาะจุดของเหล็กอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
2. โดยทั่วไปแล้วส่วนเหล็กแผ่นรีดเย็น-จะเป็นส่วนเปิด ส่งผลให้หน้าตัด-มีความแข็งเกร็งโดยอิสระทางแรงบิดต่ำ พวกเขามีแนวโน้มที่จะบิดตัวภายใต้การโค้งงอและมีแนวโน้มที่จะเกิดการโก่งงอ-บิดงอภายใต้การบีบอัด ส่งผลให้มีความต้านทานแรงบิดต่ำ
3. เหล็กแผ่นรีดเย็น-มีความหนาของผนังน้อยกว่า และไม่มีความหนาที่มุมที่แผ่นเชื่อมเข้าด้วยกัน ส่งผลให้มีความต้านทานต่ำต่อการรับน้ำหนักที่มีความเข้มข้นเฉพาะจุด
ครั้งที่สอง รีดเย็น
การรีดเย็น หมายถึง วิธีการรีดที่ใช้แรงดันของลูกกลิ้งเพื่ออัดเหล็กที่อุณหภูมิห้อง ทำให้เหล็กเปลี่ยนรูปทรง แม้ว่ากระบวนการแปรรูปจะทำให้แผ่นเหล็กร้อนขึ้น แต่ก็ยังเรียกว่าการรีดเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การรีดเย็นใช้-เหล็กม้วนรีดร้อนเป็นวัตถุดิบ หลังจากการดองเพื่อเอาตะกรันออก จะต้องผ่านกระบวนการกดดัน ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่เรียกว่าเหล็กม้วนรีดเย็น-
โดยทั่วไป เหล็กแผ่นรีดเย็น- เช่น เหล็กชุบสังกะสีและเหล็กแผ่นเคลือบสี- จะต้องมีการอบอ่อน จึงมีความเป็นพลาสติกและการยืดตัวที่ดีกว่า และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน และฮาร์ดแวร์ แผ่นรีดเย็น-มีพื้นผิวเรียบในระดับหนึ่งและให้ความรู้สึกเรียบเมื่อสัมผัส สาเหตุหลักมาจากกระบวนการดอง โดยทั่วไปแล้วแผ่นเหล็กรีดร้อน-จะไม่มีความเรียบของพื้นผิวที่ต้องการ ดังนั้นเหล็กแผ่นรีดร้อน-แผ่นเหล็กจึงต้องรีดเย็น- นอกจากนี้ เหล็กแผ่นรีดร้อน-ที่บางที่สุดโดยทั่วไปจะมีความหนา 1.0 มม. ในขณะที่การรีดเย็นจะมีความหนา 0.1 มม. การรีดร้อนคือการกลิ้งเหนืออุณหภูมิในการตกผลึก ในขณะที่การรีดเย็นกำลังกลิ้งต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึก
การรีดเย็นจะเปลี่ยนรูปร่างของเหล็กโดยการเสียรูปเย็นอย่างต่อเนื่อง การชุบแข็งงานเย็นที่เกิดจากกระบวนการนี้จะเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กม้วนรีดเย็น- ในขณะเดียวกันก็ลดความเหนียวและความเหนียวลง
สำหรับการใช้งานขั้นสุดท้าย- การรีดเย็นจะทำให้ประสิทธิภาพการปั๊มแย่ลง ทำให้ผลิตภัณฑ์เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีการเสียรูปง่าย
ข้อดี:
มันสามารถทำลายโครงสร้างการหล่อของแท่งเหล็ก ปรับขนาดเกรนของเหล็ก และกำจัดข้อบกพร่องของโครงสร้างจุลภาค จึงทำให้โครงสร้างเหล็กมีความหนาแน่นมากขึ้นและปรับปรุงคุณสมบัติทางกล การปรับปรุงนี้ส่วนใหญ่สะท้อนไปตามทิศทางการกลิ้ง ดังนั้นเหล็กจึงไม่เป็นแบบไอโซโทรปิกอีกต่อไปในระดับหนึ่ง ฟองอากาศ รอยแตก และความพรุนที่เกิดขึ้นระหว่างการหล่อสามารถเชื่อมเข้าด้วยกันภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงได้
ข้อเสีย:
1. หลังจากการรีดร้อน สิ่งที่เจือปนที่ไม่ใช่โลหะ- (ส่วนใหญ่เป็นซัลไฟด์และออกไซด์ รวมถึงซิลิเกต) ภายในเหล็กจะถูกอัดให้เป็นแผ่นบางๆ ส่งผลให้เกิดการแยกชั้น การแยกชั้นจะทำให้คุณสมบัติแรงดึงของเหล็กลดลงอย่างมากในทิศทางความหนา และอาจทำให้เกิดการฉีกขาดของชั้นระหว่างการเชื่อมหดตัว ความเครียดเฉพาะที่ที่เกิดจากการหดตัวของรอยเชื่อมมักจะสูงถึงความเครียดของจุดครากหลายเท่า ซึ่งมีมากกว่าความเครียดที่เกิดจากภาระ
2. ความเค้นตกค้างที่เกิดจากการระบายความร้อนไม่สม่ำเสมอ ความเครียดที่ตกค้างคือความเครียดภายใน-ที่ปรับสมดุลตัวเองโดยไม่มีแรงภายนอก ส่วนเหล็กแผ่นรีดร้อน-ทั้งหมดของหน้าตัดต่างๆ- มีความเค้นตกค้างประเภทนี้ โดยทั่วไป ยิ่งขนาดหน้าตัด-ของเหล็กมีขนาดใหญ่เท่าใด ความเค้นตกค้างก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความเค้นตกค้างแม้ว่าจะปรับสมดุลได้เอง- แต่ก็ยังส่งผลกระทบบางอย่างต่อประสิทธิภาพของส่วนประกอบเหล็กภายใต้แรงภายนอก ตัวอย่างเช่น อาจส่งผลเสียต่อการเสียรูป ความเสถียร และความต้านทานต่อความเมื่อยล้า
ที่สาม สรุป:
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการรีดเย็นและการรีดร้อนคืออุณหภูมิของกระบวนการรีด "เย็น" หมายถึงอุณหภูมิห้อง และ "ร้อน" หมายถึงอุณหภูมิสูง
จากมุมมองของโลหะวิทยา ขอบเขตระหว่างการรีดเย็นและการรีดร้อนควรแยกความแตกต่างด้วยอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำ นั่นคือ การกลิ้งต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำคือการรีดเย็น และการกลิ้งเหนืออุณหภูมิการตกผลึกซ้ำคือการรีดร้อน อุณหภูมิการตกผลึกใหม่ของเหล็กอยู่ที่ 450-600 องศา
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเหล็กแผ่นรีดร้อน-และเหล็กแผ่นรีดเย็น-คือ:
1. ลักษณะและคุณภาพพื้นผิว:
เนื่องจากแผ่นรีดเย็น-ได้มาจากแผ่นรีดร้อน-หลังกระบวนการรีดเย็น และการรีดเย็นยังเกี่ยวข้องกับการตกแต่งพื้นผิวบางส่วน แผ่นรีดเย็น-จึงมีคุณภาพพื้นผิวที่ดีกว่า (เช่น ความหยาบของพื้นผิว) มากกว่าแผ่นรีดร้อน- ดังนั้น หากมีข้อกำหนดสูงสำหรับคุณภาพของการทาสีและการเคลือบผลิตภัณฑ์ในภายหลัง โดยทั่วไปจะเลือกใช้แผ่นรีดเย็น- แผ่นรีดร้อน-ยังแบ่งออกเป็นแผ่นดองและแผ่นไม่ดอง แผ่นดองมีสีโลหะตามปกติเนื่องจากการดอง แต่เนื่องจากไม่ใช่แผ่นรีดเย็น- คุณภาพพื้นผิวจึงไม่สูงเท่ากับแผ่นรีดเย็น- แผ่นที่ไม่ผ่านการดองมักจะมีชั้นออกไซด์บนพื้นผิว ดูหมองคล้ำ หรือมีชั้นเหล็กออกไซด์สีดำ พูดง่ายๆ ก็คือ พวกมันดูเหมือนถูกทำให้ร้อน และหากเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ดี ก็มักจะมีสนิมอยู่บ้าง
2. ประสิทธิภาพ: โดยทั่วไป คุณสมบัติทางกลของแผ่นรีดร้อน-และแผ่นรีดเย็น-จะถือว่าเหมือนกันในการใช้งานทางวิศวกรรม แม้ว่าแผ่นรีดเย็น-จะต้องผ่านกระบวนการชุบแข็งบางอย่างในระหว่างกระบวนการรีดเย็น (อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้ยกเว้นสถานการณ์ที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับคุณสมบัติทางกล ซึ่งในกรณีนี้จำเป็นต้องได้รับการปฏิบัติที่แตกต่างออกไป) แผ่นรีด-เย็นมักจะมีความแข็งแรงของผลผลิตและความแข็งผิวสูงกว่าแผ่นรีดร้อน-เล็กน้อย ค่าเฉพาะขึ้นอยู่กับระดับการหลอมของแผ่นรีดเย็น- อย่างไรก็ตาม ไม่ว่ากระบวนการอบอ่อนจะเป็นอย่างไร ความแข็งแรงของ-แผ่นรีดเย็นจะสูงกว่าของแผ่นรีดร้อน-
3. ประสิทธิภาพการขึ้นรูป: เนื่องจากโดยพื้นฐานแล้วประสิทธิภาพของแผ่นรีดเย็นและแผ่นรีดร้อน-นั้นคล้ายคลึงกัน ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพในการขึ้นรูปจึงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของคุณภาพพื้นผิว เนื่องจากคุณภาพพื้นผิวของแผ่นรีดเย็น-โดยทั่วไปจะดีกว่าสำหรับเหล็กแผ่นที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน แผ่นรีดเย็น-จึงมีประสิทธิภาพในการขึ้นรูปได้ดีกว่าแผ่นรีดร้อน-
