关于不锈钢的热轧工艺的概述

1、概述

不锈钢的热轧工艺是在再结晶温度以上轧制，而冷轧是在再结晶温度以下轧制。简单地说，热轧是钢坯在加热后经过几轮轧制，然后修整成钢板的过程。它可以显著降低能耗和成本。也就是说，由于金属在热轧过程中具有高塑性和低变形抗力，因此可以大大降低金属变形的能耗。不锈钢热轧可以改善金属和合金的加工性能，即铸态粗晶破碎，裂纹愈合，铸造缺陷减少或消除，铸态组织转变为变形组织以改善合金的加工性能。

2、热轧概念与特点

（1）概念

热轧是指在金属再结晶温度以上进行的轧制。

再结晶是指当退火温度足够高且时间足够长时，变形金属或合金的纤维结构中产生未受应力的新晶粒（再结晶芯）；新晶粒继续生长，直到原始变形结构完全消失，金属或合金性能也发生显著变化。这个过程叫做再结晶。新晶粒开始形成的温度称为初始再结晶温度。微观结构完全被新晶粒占据的温度称为最终再结晶温度。通常称为再结晶温度是初始再结晶温度和最终再结晶温度的算术平均值。一般再结晶温度主要受合金成分、变形程度、原始晶粒尺寸和退火温度等因素的影响。

（2）特征

  ①能耗低，塑性加工好，变形抗力低，加工硬化不明显，易轧制，降低金属变形能耗。

  ②热轧通常采用大锭高压下率轧制，生产速度快，产量大，为大规模生产铺平了道路。

  ③通过热轧将铸态组织转变为加工组织，组织转变大大提高了材料的塑性。

  ④轧制方法的特点决定了轧制板材的各向异性。首先，材料的纵向、横向和高方向有明显的性能差异。其次，存在变形织构和再结晶织构，使得冲压性能具有明显的方向性。

  3、热轧的优缺点

（1）优势

  ①轧可以显著降低能耗，降低成本。该金属在热轧过程中塑性高，变形抗力低，大大降低了金属变形能耗。

  ②热轧可以改善金属和合金的加工性能，即铸态粗晶破碎，裂纹愈合，铸造缺陷减少或消除，铸态组织转变为变形组织，从而改善合金的加工性能。

  ③热轧通常采用大锭大压下轧制，这不仅提高了生产效率，而且为提高轧制速度、实现连续、自动化轧制创造了条件。

（2）缺点

  ①热轧后，钢中的非金属夹杂物（主要是硫化物、氧化物和硅酸盐）被压成薄片，并发生分层（夹层）。分层严重恶化了钢在厚度方向上的拉伸性能，并且当焊缝收缩时，分层还会造成层间撕裂的风险。由焊缝收缩引起的局部应变通常达到屈服点应变的数倍，远高于荷载引起的应变。

  ②冷却不均匀引起的残余应力。残余应力是无外力的内部自平衡应力。各种型材的热轧钢都有这种残余应力。一般来说，型钢的截面尺寸越大，残余应力越大。残余应力虽然是自平衡的，但对钢构件在外力作用下的性能有一定的影响，如对变形、稳定、疲劳等产生不利影响。

  ③热轧不能非常精确地控制产品所需的机械性能。热轧产品的组织和性能很难均匀。强度指数低于冷加工硬化产品，但高于完全退火产品。塑性指数高于冷加工硬化产品，但低于完全退火产品。

  ④热轧产品厚度控制困难，控制精度较差；热轧表面粗糙度Ra值通常比冷轧表面粗糙度Ra值高0.5至1.5μm。因此，热轧产品通常用作冷轧坯料。

  4、热轧产品的应用

  1） 一般结构钢、工程热轧钢板和钢带；

  2） 焊管、冷轧材料、自行车零件以及重要的焊接、铆接和螺栓连接部件。

  3） 冷轧和深冲产品。

  4） 汽车、拖拉机、工程起重机、小型轻工业机械的冲压件和结构件。

  5） 容器和裸金属结构件。

  6） 输送石油和天然气的管道。

  7） 车架和横梁。

  8） 汽车车轮专用钢带。

  9） 工业用滑板、楼梯、梯子踏板等。