熱間圧延と冷間圧延はどちらも鋼板または形材の成形プロセスであり、鋼の構造と特性に大きな影響を与えます。

鋼の圧延は主に熱間圧延であり、冷間圧延は通常、小型鋼、鋼板、その他の精密サイズ鋼の製造にのみ使用されます。

鋼の一般的な冷間および熱間圧延:

ワイヤー: 直径 5.5 ～ 40 mm、コイル、すべて熱間圧延。冷間引抜後、冷間引抜材に属します。

丸鋼：ブライト材の寸法精度に加えて、一般に熱間圧延されますが、鍛造（表面に鍛造の痕跡）もあります。

帯鋼：熱間圧延、冷間圧延、一般に薄い冷間圧延。

鋼板：冷間圧延板は自動車板など一般に薄い。熱間圧延中厚板以上と冷間圧延同様の厚さでは、明らかに外観が異なります。

アングル鋼: すべて熱間圧延。

鋼管: 溶接熱間圧延および冷間引抜き。

チャンネルとHビーム：熱間圧延。

棒鋼：熱間圧延材。

熱間圧延

定義上、鋼のインゴットやビレットは室温では変形したり加工したりすることが困難です。通常1100～1250℃に加熱して圧延します。この圧延工程を熱間圧延といいます。

熱間圧延の終了温度は通常800～900℃で、その後空冷するのが一般的であり、熱間圧延状態は焼きならし処理に相当します。

ほとんどの鋼は熱間圧延によって圧延されます。熱間圧延鋼は、高温のため、表面に酸化物シートの層が形成され、一定の耐食性を備えており、屋外で保管することができます。

ただし、この酸化鉄の層は熱間圧延鋼の表面を粗くし、寸法のばらつきが大きくなるため、表面が滑らかで、寸法が正確で、機械的性質が良好な鋼を素材として使用し、その後冷間圧延する必要があります。

利点:

成形速度が速く、歩留まりが高く、コーティングを損傷しないため、使用条件のニーズを満たすためにさまざまな断面形状を作成できます。冷間圧延により鋼に大きな塑性変形が生じ、鋼の降伏点が上昇します。

短所:

1. 成形プロセスでは熱間塑性圧縮は行われませんが、断面には依然として残留応力が存在し、鋼の全体的および局所的な座屈特性に必然的に影響を及ぼします。

2. 冷間圧延部は一般に開断面となっており、自由ねじり剛性が低くなります。曲げるとねじれやすく、押すと曲げてねじれやすく、耐ねじれ性に劣ります。

3. 冷間圧延形鋼は肉厚が薄く、板との接合部の角部の肉厚が厚くないため、局部的な集中荷重に耐える能力が弱いです。

冷間圧延

冷間圧延とは、室温で鋼をローラーの圧力で絞り、形状を変える圧延方法を指します。これは冷間圧延と呼ばれますが、このプロセスでは鋼も加熱されます。具体的には、冷間圧延では、熱間圧延鋼板を原料とし、酸洗後、加圧処理して酸化スケールを除去し、圧延されたハードコイルが完成します。

一般に亜鉛メッキ、カラー鋼板などの冷間圧延鋼板は焼鈍が必要なため、塑性、伸びも良く、自動車、家電、金物などの業界で広く使用されています。冷間圧延板の表面はある程度の平滑性があり、主に酸洗いにより手触りが滑らかになります。熱間圧延板の表面仕上げは要件を満たすことができないため、熱間圧延鋼ストリップを冷間圧延する必要があります。熱間圧延鋼ストリップの厚さは通常1.0mmで、冷間圧延鋼ストリップは0.1mmに達することがあります。 。熱間圧延は結晶化温度点より高い温度で圧延し、冷間圧延は結晶化温度点より低い温度で圧延します。

冷間圧延によって引き起こされる鋼の形状変化は、連続的な冷間変形に属します。このプロセスによって引き起こされる冷間硬化により、圧延されたハード コイルの強度と硬度が増加し、靭性と可塑性指数が低下します。

最終用途では、冷間圧延によりプレス性が低下するため、単純に変形する部品に適しています。

利点:

鋼インゴットの鋳造組織を破壊し、鋼の粒径を微細化し、微細構造の欠陥を除去することができるため、鋼の組織が緻密になり、機械的特性が向上します。この改善は主に圧延方向に反映され、鋼はある程度等方性ではなくなります。鋳造時に発生した気泡、割れ、ゆるみも高温高圧下で溶接可能です。

短所:

1. 熱間圧延後、鋼中の非金属介在物（主に硫化物や酸化物、ケイ酸塩）が積層して層状になります。デラミネーションは鋼の厚さ方向の引張特性を大きく低下させ、溶接収縮時に層間断裂を引き起こす可能性があります。溶接収縮によって生じる局所的なひずみは降伏点ひずみの数倍であることが多く、荷重によって生じるひずみよりもはるかに大きくなります。

2. 不均一な冷却による残留応力。残留応力は、外力が加わっていない内部の自己相平衡応力です。あらゆる種類の熱間圧延形鋼にはこの種の残留応力が存在します。一般形鋼の断面サイズが大きくなるほど残留応力は大きくなります。残留応力は自己相平衡ですが、外力を受けた鋼部材の性能に一定の影響を与えます。変形、安定性、耐疲労性などに悪影響を及ぼす可能性があります。

結論：

冷間圧延と熱間圧延の違いは主に圧延工程の温度です。「冷」は常温、「温」は高温を表します。

金属の観点から見ると、冷間圧延と熱間圧延の境界は再結晶温度によって区別される必要があります。すなわち、再結晶温度以下の圧延は冷間圧延、再結晶温度以上の圧延は熱間圧延である。鋼の再結晶温度は450～600℃です。