ทั้งการรีดร้อนและการรีดเย็นเป็นกระบวนการขึ้นรูปเหล็กแผ่นหรือโครงเหล็ก ซึ่งมีอิทธิพลอย่างมากต่อโครงสร้างและคุณสมบัติของเหล็ก
การรีดเหล็กกล้าส่วนใหญ่เป็นการรีดร้อน และการรีดเย็นมักใช้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์เหล็กที่มีขนาดแม่นยำเท่านั้น เช่น ชิ้นส่วนขนาดเล็กและแผ่นบาง
สภาวะการรีดเย็นและร้อนของเหล็กทั่วไป:
รูปภาพ
ลวด: เส้นผ่านศูนย์กลาง 5.5-40 มม. ขด รีดร้อนทั้งหมด หลังจากการวาดแบบเย็นจะเป็นวัสดุที่ดึงแบบเย็น
เหล็กกล้ากลม: นอกจากวัสดุที่สว่างและมีขนาดที่แม่นยำแล้ว โดยทั่วไปมักมีการรีดร้อน และยังมีวัสดุที่หลอมขึ้นด้วย (มีรอยการปลอมบนพื้นผิว)
เหล็กเส้น: ทั้งผลิตภัณฑ์รีดร้อนและรีดเย็น และผลิตภัณฑ์รีดเย็นโดยทั่วไปจะบางกว่า
แผ่นเหล็ก: แผ่นรีดเย็นโดยทั่วไปจะบางกว่า เช่น แผ่นยานยนต์; มีแผ่นรีดร้อนหนาปานกลางหลายแผ่น บางแผ่นมีความหนาใกล้เคียงกับแผ่นรีดเย็น และลักษณะภายนอกแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด
เหล็กฉาก: รีดร้อนทั้งหมด
ท่อเหล็ก: ทั้งรีดร้อนและรีดเย็นเชื่อม
เหล็กรางน้ำและเหล็กเอชบีม: รีดร้อน
เหล็กเส้น: วัสดุรีดร้อน
รีดร้อน
ตามคำนิยาม แท่งเหล็กหรือแท่งเหล็กนั้นยากต่อการเปลี่ยนรูปและแปรรูปที่อุณหภูมิห้อง และโดยทั่วไปจะถูกให้ความร้อนถึง 1100-1250 องศาสำหรับการรีด กระบวนการรีดนี้เรียกว่าการรีดร้อน
อุณหภูมิสิ้นสุดของการรีดร้อนโดยทั่วไปคือ 800-900 องศา จากนั้นจะถูกทำให้เย็นลงโดยทั่วไปในอากาศ ดังนั้นสถานะการรีดร้อนจึงเทียบเท่ากับการรักษาแบบปกติ
ผลิตภัณฑ์เหล็กส่วนใหญ่รีดด้วยวิธีการรีดร้อน เนื่องจากอุณหภูมิสูง เหล็กที่ส่งในสภาพรีดร้อนจะมีชั้นของออกไซด์บนพื้นผิว ดังนั้นจึงมีความต้านทานการกัดกร่อนและสามารถเก็บไว้ในที่โล่งได้
อย่างไรก็ตามชั้นของชั้นออกไซด์ของเหล็กนี้ยังทำให้ผิวของเหล็กแผ่นรีดร้อนมีความหยาบและขนาดมีความผันผวนอย่างมาก ดังนั้นเหล็กที่มีผิวเรียบ ขนาดถูกต้อง และมีสมบัติเชิงกลที่ดีจึงจำเป็นต้องใช้ผลิตภัณฑ์กึ่งสำเร็จรูปรีดร้อนหรือผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเป็นวัตถุดิบแล้วรีดเย็นในการผลิต
ข้อได้เปรียบ:
ความเร็วในการขึ้นรูปรวดเร็ว ผลผลิตสูง และการเคลือบไม่เสียหาย สามารถทำเป็นรูปหน้าตัดได้หลากหลายตามความต้องการของสภาพการใช้งาน การรีดเย็นอาจทำให้เหล็กเสียรูปพลาสติกขนาดใหญ่ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มจุดครากของเหล็ก
ข้อบกพร่อง:
1. แม้ว่าจะไม่มีการบีบอัดพลาสติกด้วยความร้อนในระหว่างกระบวนการขึ้นรูป แต่ก็ยังมีความเค้นตกค้างในส่วน ซึ่งจะส่งผลต่อลักษณะการโก่งงอโดยรวมและเฉพาะที่ของเหล็กอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
2. ลักษณะของเหล็กแผ่นรีดเย็นโดยทั่วไปจะเป็นส่วนเปิด เพื่อให้ความแข็งบิดอิสระของส่วนนั้นต่ำ มันมีแนวโน้มที่จะบิดเมื่องอและง่ายต่อการหักเมื่อถูกบีบอัดและประสิทธิภาพการบิดของมันไม่ดี
3. ความหนาของผนังของเหล็กขึ้นรูปรีดเย็นมีขนาดเล็ก และไม่มีความหนาที่มุมที่เชื่อมต่อเพลท และความสามารถในการทนต่อโหลดที่มีความเข้มข้นในท้องถิ่นนั้นอ่อนแอ
รีดเย็น
การรีดเย็นหมายถึงวิธีการรีดเหล็กด้วยการอัดรีดด้วยแรงกดของม้วนที่อุณหภูมิห้องเพื่อเปลี่ยนรูปร่างของเหล็ก แม้ว่ากระบวนการนี้จะทำให้แผ่นเหล็กร้อนขึ้น แต่ก็ยังเรียกว่าการรีดเย็น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เหล็กแผ่นรีดร้อนชนิดม้วนใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการรีดเย็น และการประมวลผลด้วยแรงดันจะดำเนินการหลังจากการดองเพื่อขจัดตะกรัน และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปคือเหล็กแผ่นรีดแข็งชนิดม้วน
โดยทั่วไป เหล็กแผ่นรีดเย็น เช่น เหล็กแผ่นเคลือบสังกะสีและเหล็กสีจะต้องผ่านการอบอ่อน ดังนั้นความเป็นพลาสติกและการยืดตัวจึงดีเช่นกัน และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ เครื่องใช้ในบ้าน ฮาร์ดแวร์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ พื้นผิวของแผ่นรีดเย็นมีความเรียบในระดับหนึ่ง และสัมผัสที่นุ่มนวลขึ้นส่วนใหญ่เกิดจากการดอง โดยทั่วไป ผิวสำเร็จของแผ่นรีดร้อนไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ดังนั้นเหล็กเส้นรีดร้อนจำเป็นต้องรีดเย็น และโดยทั่วไปความหนาของเหล็กแผ่นรีดร้อนที่บางที่สุดคือ 10 มม. และแถบเหล็กแผ่นรีดเย็นสามารถเข้าถึง 0.1 มม. การรีดร้อนจะกลิ้งอยู่เหนือจุดอุณหภูมิตกผลึก และการรีดเย็นจะกลิ้งต่ำกว่าจุดอุณหภูมิตกผลึก
การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเหล็กโดยการรีดเย็นเป็นการเปลี่ยนรูปแบบเย็นอย่างต่อเนื่อง การชุบแข็งแบบเย็นที่เกิดจากกระบวนการนี้จะเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กแผ่นรีดแข็ง และลดตัวบ่งชี้ความเหนียวและความเป็นพลาสติก
สำหรับการใช้งานปลายทาง การรีดเย็นทำให้ประสิทธิภาพการปั๊มลดลง และผลิตภัณฑ์นี้เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีการเสียรูปง่าย
ข้อได้เปรียบ:
มันสามารถทำลายโครงสร้างการหล่อของลิ่มเหล็ก ปรับแต่งเกรนของเหล็ก และกำจัดข้อบกพร่องของโครงสร้างจุลภาค เพื่อให้โครงสร้างเหล็กมีความหนาแน่นและปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกล การปรับปรุงนี้ส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นในทิศทางการกลิ้ง เพื่อให้เหล็กไม่มีไอโซโทรปิกในระดับหนึ่งอีกต่อไป ฟองอากาศ รอยแตก และการคลายตัวที่เกิดขึ้นระหว่างการเทสามารถเชื่อมได้ภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง
ข้อบกพร่อง:
1. หลังจากการรีดร้อน การรวมตัวของอโลหะ (ส่วนใหญ่เป็นซัลไฟด์และออกไซด์ รวมถึงซิลิเกต) ภายในเหล็กจะถูกกดให้เป็นแผ่นบาง ๆ และเกิดการแบ่งชั้น การหลุดล่อนทำให้คุณสมบัติของเหล็กในด้านความตึงลดลงอย่างมากผ่านความหนา และมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการฉีกขาดระหว่างชั้นเมื่อรอยเชื่อมหดตัว ความเครียดในท้องถิ่นที่เกิดจากการหดตัวของรอยเชื่อมมักจะถึงหลายเท่าของความเครียดที่จุดคราก ซึ่งมากกว่าความเครียดที่เกิดจากโหลด
2. ความเค้นตกค้างที่เกิดจากการทำความเย็นไม่สม่ำเสมอ ความเค้นตกค้างคือความเค้นสมดุลภายในตัวเองโดยไม่มีแรงภายนอก เหล็กแผ่นรีดร้อนตามส่วนต่างๆ มีความเค้นตกค้างในลักษณะนี้ โดยทั่วไป ยิ่งขนาดหน้าตัดของเหล็กหน้าตัดมีขนาดใหญ่เท่าใด ความเค้นตกค้างก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แม้ว่าความเค้นตกค้างจะสมดุลในตัวเอง แต่ก็ยังมีอิทธิพลบางอย่างต่อประสิทธิภาพของชิ้นส่วนเหล็กภายใต้แรงกระทำจากภายนอก ตัวอย่างเช่น อาจส่งผลเสียต่อการเสียรูป ความมั่นคง ความทนทานต่อความล้า ฯลฯ
สรุป:
ความแตกต่างระหว่างการรีดเย็นและการรีดร้อนคืออุณหภูมิของกระบวนการรีดเป็นหลัก "เย็น" หมายถึงอุณหภูมิปกติ และ "ร้อน" หมายถึงอุณหภูมิสูง
จากมุมมองทางโลหะวิทยา ขอบเขตระหว่างการรีดเย็นและการรีดร้อนควรแยกความแตกต่างจากอุณหภูมิการตกผลึกซ้ำ นั่นคือ การกลิ้งต่ำกว่าอุณหภูมิการเกิดผลึกซ้ำเป็นการรีดเย็น และการกลิ้งเหนืออุณหภูมิการเกิดผลึกซ้ำเป็นการรีดร้อน อุณหภูมิการตกผลึกซ้ำของเหล็กกล้าคือ 450-600 องศา
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการรีดร้อนและการรีดเย็นคือ:
1. ลักษณะและคุณภาพพื้นผิว:
เนื่องจากแผ่นร้อนได้รับแผ่นเย็นหลังจากกระบวนการรีดเย็นและการตกแต่งพื้นผิวบางส่วนจะดำเนินการในเวลาเดียวกัน คุณภาพพื้นผิว (เช่นความหยาบของพื้นผิว) ของแผ่นรีดเย็นจึงดีกว่าแผ่นร้อน ดังนั้นหากผลิตภัณฑ์มีความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับคุณภาพการเคลือบ เช่น การทาสีในภายหลัง โดยทั่วไปจะเลือกแผ่นเย็น และแผ่นร้อนจะแบ่งออกเป็นแผ่นดองและแผ่นที่ไม่ได้หยิบ พื้นผิวของแผ่นดองมีสีโลหะตามปกติเนื่องจากการดอง แต่ไม่ใช่ พื้นผิวรีดเย็น ดังนั้นพื้นผิวจึงยังไม่สูงเท่าแผ่นเย็น และพื้นผิวของแผ่นดองมักจะมี ชั้นออกไซด์ การทำให้ดำคล้ำ หรือชั้นสีดำของเฟอริกไอรอนเททรอกไซด์ ในแง่ของคนธรรมดา ดูเหมือนว่ามันถูกเผาด้วยไฟ และถ้าสภาพแวดล้อมในการจัดเก็บไม่ดี มันมักจะมีสนิมเล็กน้อย
2. ประสิทธิภาพ: โดยทั่วไป คุณสมบัติเชิงกลของแผ่นร้อนและแผ่นเย็นนั้นถือว่าแยกไม่ออกจากกันในทางวิศวกรรม แม้ว่าจะมีการชุบแข็งของแผ่นเย็นในกระบวนการรีดเย็นอยู่บ้าง (แต่ข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับคุณสมบัติเชิงกลไม่ใช่ ตัดออก จากนั้นจะต้องได้รับการปฏิบัติที่แตกต่างกัน) ความแข็งแรงของผลผลิตของแผ่นเย็นมักจะสูงกว่าของแผ่นร้อนเล็กน้อยและความแข็งของพื้นผิวก็สูงขึ้นเช่นกัน วิธีการเฉพาะขึ้นอยู่กับระดับการหลอมของ จานเย็น แต่ไม่ว่าในกรณีใดความแข็งแรงของแผ่นเย็นที่ผ่านการอบจะสูงกว่าแผ่นความร้อน
3. การขึ้นรูป เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วประสิทธิภาพของเพลตร้อนและเย็นไม่แตกต่างกันมากนัก ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความสามารถในการขึ้นรูปจึงขึ้นอยู่กับความแตกต่างของคุณภาพพื้นผิว เนื่องจากคุณภาพพื้นผิวดีกว่าแผ่นเย็น โดยทั่วไป แผ่นเหล็กของวัสดุชนิดเดียวกัน ผลการขึ้นรูปของแผ่นเย็นจึงดีกว่าแผ่นร้อน
