不銹鋼加工中不銹鋼管熱軋與冷軋之間存在著差異

熱軋和冷軋，作為型鋼或鋼板成型的兩個(gè)工序，對(duì)鋼材的組織和性能產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響。在鋼材的軋制過(guò)程中，熱軋占據(jù)了主導(dǎo)地位，而冷軋則僅被用于小號(hào)型鋼和薄板的生產(chǎn)。

1、熱軋。優(yōu)點(diǎn)在于，它能夠?qū)︿撳V的鑄造組織進(jìn)行破壞，從而細(xì)化鋼材的晶粒，并消除顯微組織的缺陷，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼材組織的密實(shí)，從而顯著改善其力學(xué)性能。由于軋后冷卻速度加快，鋼水中產(chǎn)生大量的氣體和水蒸汽，這些都有利于提高鋼材的機(jī)械性能和耐蝕性能。鋼材的各向同性在軋制方向上得到了一定程度的改善，這種改善使得鋼材呈現(xiàn)出了更為多樣化的形態(tài)；由于軋后冷卻速度較快，所以可以防止產(chǎn)生氣孔或夾渣等冶金缺陷。

在澆注過(guò)程中所形成的氣泡、裂紋和疏松現(xiàn)象，以及在高溫和壓力的作用下所形成的焊合現(xiàn)象，均為常見(jiàn)的現(xiàn)象。當(dāng)焊接接頭承受較大應(yīng)力或受到較高溫度后，就會(huì)產(chǎn)生層狀結(jié)構(gòu)。缺陷在于，經(jīng)過(guò)熱軋?zhí)幚砗?，鋼材?nèi)部的非金屬夾雜物（主要包括硫化物和氧化物，以及硅酸鹽）被壓制成薄片，從而形成了分層（夾層）的現(xiàn)象。缺陷產(chǎn)生原因是由于焊接熱過(guò)程中金屬發(fā)生了相變，即馬氏體轉(zhuǎn)變。鋼材在受到厚度方向的拉伸時(shí)，由于分層現(xiàn)象的存在，其性能會(huì)顯著下降，同時(shí)在焊縫收縮時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)層間撕裂的情況。

由于焊接缺陷導(dǎo)致的熱裂紋容易擴(kuò)展而產(chǎn)生穿晶開(kāi)裂等破壞形式。焊縫在收縮時(shí)會(huì)引起局部應(yīng)變，其數(shù)值往往高達(dá)屈服點(diǎn)應(yīng)變的數(shù)倍，遠(yuǎn)大于荷載引起的應(yīng)變；焊接缺陷和軋制變形等均能加劇這些效應(yīng)。殘余應(yīng)力是由于不均勻的冷卻所導(dǎo)致的。因此，鋼材的強(qiáng)度和韌性均受這種殘余應(yīng)力的制約，而不是取決于其本身。熱軋型鋼的截面尺寸越大，其內(nèi)部自相平衡的應(yīng)力即為殘余應(yīng)力，這種應(yīng)力在無(wú)外力作用下得以維持。盡管殘余應(yīng)力呈現(xiàn)自我平衡狀態(tài)，但其對(duì)于鋼構(gòu)件在受到外力作用時(shí)的性能仍具有一定程度的影響。可能會(huì)對(duì)變形、穩(wěn)定性、抗疲勞等方面產(chǎn)生負(fù)面影響，這是不容忽視的。

2、冷軋。它是將金屬板材軋制成所需形狀和尺寸的產(chǎn)品。指的是在室溫下，通過(guò)對(duì)鋼板或鋼帶進(jìn)行冷拉、冷彎、冷拔等冷加工工藝，將其轉(zhuǎn)化為多種形態(tài)的鋼材。由于其表面光滑美觀，所以也可用于制作裝飾材料及建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件。該材料具有高速成型、高產(chǎn)量和涂層無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)，其截面形式多種多樣，以滿足不同使用條件的要求；冷軋型鋼主要用于制作結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如建筑模板，橋梁立柱等，也可用作車(chē)輛大梁及汽車(chē)前梁。

鋼材在經(jīng)過(guò)冷軋后，其塑性變形顯著增加，從而有效提升了其屈服點(diǎn)。熱軋型鋼由于軋后冷卻速度快，其強(qiáng)度會(huì)有較大程度下降。缺陷在于，盡管在成型過(guò)程中未經(jīng)過(guò)熱態(tài)塑性壓縮，但鋼材截面內(nèi)仍存在殘余應(yīng)力，這將不可避免地影響其整體和局部屈曲特性；通常情況下，冷軋型鋼的截面呈開(kāi)口形狀，這會(huì)導(dǎo)致截面的自由扭轉(zhuǎn)剛度相對(duì)較低。

冷軋帶鋼軋制后需要進(jìn)行退火處理，以提高其屈服強(qiáng)度，改善其抗扭性能。在彎曲過(guò)程中，容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，而在受到壓力時(shí)，則容易發(fā)生彎曲和屈曲，導(dǎo)致其抗扭性能不盡如人意；由于冷軋成型鋼壁厚較小，且在板件銜接的轉(zhuǎn)角處未出現(xiàn)加厚現(xiàn)象，因此其在承受局部性的集中荷載方面表現(xiàn)不佳。

3、熱軋和冷軋的主要區(qū)別在于，前者允許鋼材截面發(fā)生局部屈曲，從而最大限度地發(fā)揮桿件屈曲后的承載能力；熱軋型鋼的截面不容許出現(xiàn)任何局部的屈曲現(xiàn)象。由于熱軋型鋼和冷軋型鋼產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因存在顯著差異，因此它們?cè)诮孛嫔系姆植家渤尸F(xiàn)出明顯的差異。

隨著軋制力增加，殘余應(yīng)力逐漸增大，當(dāng)達(dá)到一定值之后趨于穩(wěn)定。在冷彎薄壁型鋼截面上，殘余應(yīng)力的分布呈現(xiàn)出一種優(yōu)美的彎曲形態(tài)；而在熱扎型鋼或焊接型鋼截面上，殘余應(yīng)力的分布則呈現(xiàn)出一種薄膜型的特征。由于熱軋型鋼具有更高的自由扭轉(zhuǎn)剛度，因此其抗扭性能相較于冷軋型鋼而言更為卓越。