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什么是钢卷?用途、重量计算以及热轧和冷轧的区别

钢卷的用途有哪些?热轧和冷轧的重量分别是多少?

1.0钢卷定义

钢材因其高抗拉强度、柔韧性和低成本而被广泛应用于制造、工程和建筑领域。在众多钢材形式中,钢卷是最常见、应用最广泛的材料之一。

钢卷是通过热轧或冷轧制成特定厚度的圆柱形钢板卷,然后卷绕成卷,以便于运输、储存和进一步加工。在生产过程中,钢板坯经过连续轧机轧制成薄板,然后卷绕成卷。钢卷表面可以是光滑的,也可以是带肋的,以提供良好的延展性和强度。

1.1钢卷的常见生产工艺

冷轧特别适用于不锈钢,例如 304 以及 316 级,这些等级需要出色的表面光洁度、尺寸精度和耐腐蚀性,以用于要求苛刻的应用。

钢卷生产涉及几个关键工序,每个工序都会影响钢卷的性能和应用:

  • 热轧:钢坯被加热到再结晶温度(约 1100°C)以上,然后通过轧机减少厚度,再卷成卷。
    • 特征:生产效率高,成本较低,适用于较厚的卷材。表面通常有氧化皮,尺寸精度较低。
    • 应用:不需要严格公差的建筑、桥梁和机械。
  • 冷轧:热轧卷在室温下进一步轧制,以减少厚度并提高表面质量和精度。
    • 特征:表面光滑,尺寸公差更小,强度和硬度更高。适用于精密应用。
    • 应用:汽车、家电和对表面质量要求较高的电子产品。
  • 退火:冷轧卷经过加热并缓慢冷却,以提高延展性和韧性,同时消除内部应力。
    • 目的:增强成形性,使材料在冲压或成型操作中更易于加工。
  • 表面处理:采用镀锌或电镀锡等工艺来增强耐腐蚀性并扩大用途。
    • 特征:提高了耐用性和耐腐蚀性,非常适合具有特殊环境或性能要求的行业

1.2不同类型钢卷的比较:定义、特点和应用

在冷轧和镀锌卷中,当需要优异的耐腐蚀性和卫生标准时,通常使用 304 和 316 不锈钢,例如在食品加工、船舶和医疗设备中。

下表概述了常见钢卷类型的定义、关键特性和典型应用。此比较有助于确定最符合特定需求的钢卷,并为材料选择和应用优化提供指导。

钢卷类型 定义 主要特点 典型应用
冷轧钢卷(CR) 热轧钢在室温条件下进一步轧制,表面光滑,尺寸精度高。 表面光滑,无氧化皮;尺寸公差小;强度高,延展性略低。 汽车车身覆盖件、家电覆盖件、精密钣金件。
热轧钢卷(HR) 钢坯加热到高温,经轧制、冷却、卷取。 成本低;表面粗糙,有氧化皮;塑性好;适合焊接。 建筑结构、桥梁构件、焊接钢管。
先进高强度钢(AHSS) 具有良好延展性的高强度钢,用于轻型结构。 强度高,耐冲击,成型性好。 汽车结构件、碰撞能量吸收部件。
镀锌钢卷 钢卷镀锌以增强耐腐蚀性。 防锈性能强;耐候性好;表面光滑。 建筑外墙、通风管道、汽车部件。
电解马口铁(ETP) 镀锡钢卷,常用于食品包装。 耐腐蚀;食品安全;易于制成罐头和容器。 食品罐、饮料罐盖、金属包装材料。

1.3钢卷等级和性能

钢卷的性能取决于所用钢材的等级。不同等级的钢材具有不同的机械和化学性能。

常用钢卷牌号/牌号(中国标准) ASTM 等效等级 类型 描述
先进高强度钢 (AHSS)、DP600、DP800、TRIP780 A1008 CS / A1011 HSLA 冷轧高强度钢 强度高、成型性好、吸能安全
Q235B、Q355B、Fe415、Fe500 A36, A572 50 级 热轧结构钢 承重能力强,焊接性好,经防腐处理,经久耐用
DC01、DC03、SPCC A1008(CS B型) 冷轧低碳钢 表面光滑,易冲压,延展性好
Q345R、16MnR A516 Gr.70,A285 热轧中厚钢板 耐压性佳,适合焊接
A/B/D级船板钢 ASTM A131 A/B/D 热轧造船钢 高强度、耐腐蚀、抗疲劳
45#、40Cr、S235JR A36、AISI 1045、AISI 5140 热轧/冷轧碳钢 强度适中,易于加工
Q195、Q215、Q235、国家电网 A653(G90,商业品质) 热轧/镀锌钢卷 可焊接,耐腐蚀性好(镀锌)
MR, SPTE(马口铁) ASTM A623(ETP钢) 电解马口铁(ETP) 镀锡表面,耐腐蚀,食品安全

钢卷的优势

钢卷具有多种优势,使其在各个行业中广受欢迎:

  • 高耐用性
  • 优异的耐热性
  • 维护成本低
  • 易于运输和加工
  • 性价比高,物超所值
  • 可根据需要展开、切割和分切

1.4钢卷和钢板的区别

与保持平面形状的钢板不同,钢卷是卷绕成圆柱形的连续板材。这种形状简化了运输,并允许灵活地进行开卷、分切和切割等加工,从而大大提高了效率和多功能性。

热轧钢卷
热轧钢卷
冷轧钢卷1
冷轧钢卷

1.5钢卷的应用

钢卷凭借其优异的物理和化学性能,广泛应用于电子、汽车、建筑、包装、机械和能源领域。它们满足了强度、耐热性、耐腐蚀性和精密加工的要求。钢卷的可回收性和成本效益使其成为现代制造业不可或缺的材料。

行业 应用程序描述 主要特点和优势
电子产品 生产CPU外壳、手机外壳、散热器、芯体、电路板等零部件。 熔点高、耐热、易成型、维护成本低
汽车 用于车身、底盘、车门、排气管、仪表板、轮辋、发动机部件、悬架部件。 强度重量比高、耐热、不易燃、可回收、支持轻量化安全设计
金属冲压 用于切割、开槽、翻边、热冲压和冷冲压,生产汽车、工业、建筑和食品饮料行业的精密金属零件。 延展性好,易成型,公差大,适用于精密零件
管道制造 钢卷被轧制成无缝管,用于燃气、供暖和管道应用。 高强度、耐腐蚀、连续成型、无需焊接
铁路行业 碳钢卷用于制造火车车轮和零件,具有高灵活性,可确保安全操作。 高柔韧性、耐磨
建造 适用于金属屋顶、墙板、甲板、管道、钢筋、梁和桁架。卷材可切割成适合结构和外墙应用的尺寸。 强度高、耐腐蚀、易加工、性价比高
包装 用于金属罐、瓶盖、钢桶、钢带等。表面经过防腐处理,确保安全。 耐腐蚀性强,耐用,安全
消费品 家用电器(冰箱、洗衣机)、家具、工具、运动器材和五金制品的制造。 柔性成型、强度高、耐用
机械 由于具有良好的成形性和强度,可用于生产机器框架、轴承、齿轮、弹簧、发动机零件等。 成型灵活、强度高、用途广泛
能源与电气 用于风力涡轮机、电力线、锅炉管、压力容器、太阳能电池板、变压器和电动机。

2.0什么是热轧钢卷?

热轧钢卷是将加热的钢坯在高温下轧制成所需厚度而制成的。热轧钢卷通常用于精度要求不高、需要较大尺寸或较厚钢板的领域,例如建筑和铁路轨道。

2.1热轧工艺概述

热轧是指在高于 1,700°F(约 927°C)的温度下加工钢坯,该温度高于钢的再结晶温度,使其更容易成型。该工艺包括:

  • 将钢坯加热至高温;
  • 反复通过滚筒以减少厚度;
  • 将板材自然冷却,然后卷成卷或切成薄片和棒材。

由于钢材自然冷却,可能会发生轻微的收缩和变形,导致尺寸精度较低。

热轧卷板生产工艺 alekvs
热轧卷生产工艺

2.2热轧钢的典型特性

  • 鳞片状表面:常覆盖有氧化皮,可用酸洗或喷砂方法去除;
  • 圆边:由于热胀冷缩,边缘略微钝化;
  • 轻微翘曲:冷却过程中可能会变形;
  • 延展性好:易成型为各种形状;
  • 尺寸精度低:不适合精密零件;
  • 无应力:自然冷却可避免淬火或加工硬化产生的残余应力。

3.0什么是冷轧钢?

冷轧钢卷是通过在室温下对热轧钢进行进一步加工而制成的,其精度更高,表面质量更佳。该工艺可能还包括退火和回火,从而生产出更薄、更柔韧的钢材,广泛应用于需要严格公差和精细表面处理的应用领域。

3.1冷轧工艺

冷轧钢是在环境温度下通过轧制完全冷却的热轧钢制成的。该工艺包括:

  • 在辊之间对金属板进行冷轧;
  • 额外的精加工工艺,例如机械加工、研磨和抛光,以提高尺寸精度和表面光洁度。
冷轧卷生产工艺
冷轧卷生产工艺

3.2冷轧钢卷的典型特征

  • 表面光滑,略有油腻感;
  • 边缘锋利、清晰,尺寸公差更严格;
  • 方形带材、管材同心度、直线度好;
  • 结构均匀,外观优良。

3.3冷轧钢的性能优势

  • 强度更高:比热轧钢强约20%,适用于高应力应用;
  • 精度更高:成型后尺寸稳定,只需极少的二次加工;
  • 优越的表面:明亮、无锈蚀、无氧化皮,非常适合对表面要求高的应用;
  • 延展性佳:塑性极佳,适宜适度拉伸。

4.0钢卷的重量是多少?

钢卷的重量通常以吨或磅为单位。其计算方法是将钢卷的长度、宽度和厚度乘以钢材的密度。由于不同钢材等级的密度略有不同,钢卷的重量也会有所不同。准确了解钢卷的重量有助于运输规划和成本控制。

重量计算公式:

重量=长度×宽度×厚度×钢材密度

  • 长度、宽度和厚度是指线圈的尺寸,通常以米或毫米为单位。
  • 钢的密度通常约为 7.85 g/cm³(或 7850 kg/m³),但根据钢的等级不同会略有不同。

例子:

长度 10 米、宽度 1 米、厚度 0.005 米(5 毫米)的钢卷重量约为:

10×1×0.005×7850=392.5公斤

因此,钢卷重量会因其尺寸和材质的不同而有很大差异。了解钢卷重量对于运输、储存和生产规划至关重要。

冷轧钢卷2
热轧钢卷2

5.0钢卷运输与计量

运输

由于钢卷重量大、体积大,运输过程中需要小心处理。在工厂或仓库内,通常使用起重机和叉车。长途运输则使用专门为钢卷设计的平板卡车、火车或轮船。由于钢卷呈圆柱形,必须使用捆扎带、钢缆或其他固定装置将其牢固固定,以防止其在运输过程中滚动或移位,从而确保安全。

尺寸测量

钢卷尺寸通常使用以下参数描述:

  • 宽度:未轧制钢板的扁平宽度,决定材料的最大横向尺寸。
  • 厚度:单层钢的厚度,通常以毫米或英寸为单位。
  • 长度:钢卷完全展开时的总长度,用于估算可用的钢材数量。
  • 外径 (OD):线圈最外层的直径,影响处理和机器兼容性。
  • 内径(ID):线圈芯的直径,对于设备兼容性和运输稳定性很重要。

6.0钢卷常见问题解答:安全、温度、类型和用途说明

钢卷为何如此危险?

由于其重量大、体积大、储存张力大,操作不当可能会造成严重伤害或损坏。

钢卷有多热?

热轧钢卷在生产过程中温度超过 1,700°F (927°C)。

钢卷是如何展开的?

它们展开时 开卷机 以受控方式展开线圈以进行切割或加工。

什么是镀锌钢卷?

涂有锌以防腐蚀的钢卷,常用于建筑和户外产品。

冷轧钢的用途是什么?

用于需要高精度和光滑表面的汽车、家电和电子产品。

 

参考:

https://www.reliance-foundry.com/blog/hot-vs-cold-rolled-steel?srsltid=AfmBOopy_YcPYfcWO9YFZWDGLkONTyVYDxRils2WuUCzVTzKJRc0lz1H

https://blog.tatanexarc.com/da/steel-coil-definition-and-classification/