熱間圧延鋼と冷間圧延鋼

スチールには様々な等級、形状、要件、仕上げがあります。鋼種にはそれぞれ特徴があります。熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の違いも、定期的に目にする重要な言葉のひとつです。 304および316ステンレス鋼.

ステンレス鋼は、自動車、家電製品、航空機部品、電子部品、その他の用途で広く普及している。熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の比較は、異なる鋼の形状を理解することで可能となる。

鋼鉄の化学組成を変えるだけでは、それぞれの用途に鋼鉄の特性を最適化することはできない。

圧延は、材料の形状を変え、均一性を高め、機械的品質を向上させるために、連続したローラーを使用する金属成形技術です。熱間圧延鋼と冷間圧延鋼は、圧延鋼の2つのタイプです。

これらの鋼は、様々な用途に有用な独自の特性を持っています。プロジェクトに使用する鋼材を選択する際には、2種類の圧延鋼材の区別と、それらが性能にどのように影響するかを理解することが重要です。

熱間圧延鋼板とは？

高度な熱処理が施された鋼材を熱間圧延鋼材と呼ぶことが多い。つまり、製造は非常に高い温度で行われます。一般にビレットと呼ばれる大型の長方形の金属が、製造業者の出発点です。現段階では、機械が加工に送る前にビレットを加熱します。

熱間圧延工程では、溶鋼を摂氏926度、華氏1700度でプレスする。鋼材は理想的には華氏750度から1300度の間で再結晶し、より簡単な成形と再成形が可能になる。機械が圧延機で鋼を正しい形状に圧延すると、冷却されることもある。

熱間圧延鋼は冷えると多少収縮する。この結果、メーカーは最終形状をあまりコントロールできなくなる。

ホイール・リムやフレームなどの自動車部品、農業用機器、レールや車両部品などの鉄道機器、建設資材などはすべて、厳格な公差を必要としない熱間圧延鋼材の用途の例です。

なぜ熱間圧延鋼板を使うべきなのか？

熱間圧延鋼板には、お客様のニーズに対して次のような利点があるからです：

• 低価格:熱間圧延鋼板は冷間圧延鋼板よりも加工が少なく、安価である。
• 熱間圧延鋼は室温で冷却されるため、内部応力は最小限か存在しない。加工硬化や焼入れによる内部応力はほとんどない。
• 熱間圧延機は非常に高い温度で熱間圧延を行うため、鋼材の形状や成形がより簡単になります。UB、UC、RHS、SHS、フラット、その他の熱間圧延鋼の形状が最も一般的です。
• 耐性が大きな問題にならない状況には最適だ。

冷間圧延鋼板とは？

基本的に、冷間圧延鋼材とは、熱間圧延鋼材に余分な加工を施したものを指す。先に述べたように、圧延には旋削、研削、研磨など、鋼の製造に関わるさまざまな工程が含まれる。

残りの工程は、既存の熱間圧延鋼をより洗練された製品に変える。冷間圧延という言葉は一般的に、圧縮を経た鋼材を指す。

熱間圧延鋼材が単に高温で加熱した後に冷却するだけであるのに対し、冷間圧延鋼材には特別な工程が含まれる。製造工程では、まず冷間圧延機で鋼を冷却し、冷間ロール成形またはプレスブレーキングによって室温で再圧延する。この手順は、必要な形状と寸法を得るのに役立ちます。

冷間圧延鋼板の最適な用途は、より良い金属表面研磨とより厳しい公差を必要とします。一般的な用途としては、航空機部品、機械部品、家電製品、ロッド、バー、ストリップ、シート、金属製家具などがあります。

なぜ冷延鋼板を使うべきなのか？

冷間圧延鋼板を使用することで得られる利点は以下の通りです：

• より優れた表面特性： 冷間圧延鋼板の部品には、スケールや腐食のない滑らかで光沢のある表面がよく見られます。そのため、美観が重要な場合に役立ちます。
• もっと強くなる 冷間圧延鋼板は、熱間圧延鋼板よりも堅牢で剛性が高いことが多い。そのため、冷間圧延鋼板は高応力用途に理想的です。
• より高い精度： 冷間圧延鋼は成形時に収縮しません。そのため、一貫した正確な形状の、より精密な部品を作ることができます。
• 表面処理のバリエーションも豊富だ。

主な違い熱間圧延ステンレス鋼と冷間圧延ステンレス鋼

この2種類の鋼の基本的な違いは、1つの手順にある。お分かりのように、「熱間圧延」は熱を加えて行う加工を指す。「冷間圧延」とは、室温または室温に近い温度で行う加工を指す。

これらのアプローチは全体的な性能や用途に影響を与えるが、冶金学的組成や性能評価に関係する鋼の公式規格やクラスと混同してはならない。

様々な仕様や等級の鋼材は、冷間圧延または熱間圧延のどちらかであり、一次炭素鋼やその他の合金鋼も含まれる。

熱間圧延鋼板と冷間圧延鋼板の成形方法と様々な品質について検討した結果、熱間圧延鋼板と冷間圧延鋼板の違いについてご理解いただけたと思います。次の表は、それぞれの機械的特性の違いを表しています：

機械的性質の他に、熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の基本的な違いは製造温度です。熱間圧延鋼の圧延が再結晶温度以上で行われるのに対し、冷間圧延鋼は平均的な温度で処理されます。

物理的性質

鋼の物理的性質は、鋼種や製造工程によっても異なる。以下は熱間圧延と冷間圧延の一般的な物理的性質である：

外観と表面品質

熱間圧延鋼材のエッジや表面は一般的に粗い。高温からの冷却により、鋼の表面はうろこ状になる。そのため、このような表面には脱炭処理やその他の表面処理が必要となる。

一方、冷間圧延鋼は高温を必要としないため、表面は滑らかで光沢がある。従って、冷間圧延鋼板は表面処理を必要としない工業用途に適している。

冷間圧延は一次ソースの再結晶温度以下で行われるため、結晶粒が再結晶しにくく、熱間圧延よりも優れた表面光沢が得られる。

素材硬度

材料の強度と硬度についても、以前説明したとおりである。冷間圧延鋼を製造する技術は、均質なミクロ組織を作り出す。この方法は、強度と靭性が向上した金属の製造に役立つ。しかし、過度に硬いわけではないので、容易に曲げることができる。

一方、熱間圧延では多大な熱と急速な冷却を必要とするため、応力が粒状に回復するのを防ぐことができる。そのため、製造される金属は冷間圧延鋼よりも強度と硬度が大幅に高くなる。

内部ストレス

鋼の強度と硬度は、材料にかなりの内部圧力を加える。したがって、安定性と硬度に優れた冷間圧延鋼材は、熱間圧延鋼材よりも大きな内部応力を持つ。最終製品の反りを避けるためには、材料を加工する前にこのようなひずみを解放することが不可欠です。

冷間圧延工程で強度と硬度を高めると、より実質的な内部張力が発生する。そうでなければ、完成した部品や製品に反りが生じる可能性があります。

再結晶点

熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の本質的な違いの一つは、再結晶点である。冷間圧延は、金属物質が "新しい結晶粒 "を生成する可能性がある場合に起こります。金属の圧延とねじれは、以前の結晶粒を消し去ることがあります。鋼の冷間加工はその強度を損なう可能性がある。

そのため、生産者は最終的な焼きなまし段階を加える。この技術では、鋼を華氏1,333～1,400度（鋼の再結晶点のすぐ上）まで加熱する必要がある。

鋼の冷却は、急速に室温に戻すことなく、非常にゆっくりと進行する。この手法では、金属は均一なミクロ組織を確立し、結晶粒をリセットすることができる。

具体的には、熱間圧延鋼の製造は、鋼の再結晶温度よりも高い華氏1700度以上で行われる。この条件は、金属の成形と形状を容易にするために不可欠である。

歪み

熱間圧延鋼材は、冷却過程で台形の形状が形成されるため、わずかな歪みが生じます（板金の曲げ加工など）。冷間圧延鋼は、角と端が明確に定義された、完璧な四角形の角が特徴です。また、製造される管は、同心円の一貫性と優れた真直度を備えています。

コストの違い

熱間圧延鋼材は冷間圧延鋼材よりもコストが低いことが多い。その根拠はあながち的外れではない。この鋼種の製造には、遅延やその後の加工は必要ありません。

冷間圧延のように再加熱して改質する必要はない。冷間仕上げは、冷間引抜き、旋削、研削、研磨などの追加工程を含むことが多い。このような余分な製造工程があるため、冷間圧延鋼材は熱間圧延鋼材よりもコストが高くなります。

なぜ冷間圧延鋼板は熱間圧延鋼板よりも好まれるのですか？

統計によると、冷間圧延鋼材は熱間圧延鋼材よりも約20％強い。鋼材は冷間圧延工程で圧縮され、密度は低くなるが引張強度は向上する。その結果、熱間圧延鋼よりも高応力用途に適した、より頑丈な金属となる。

一方、冷間圧延鋼は熱間圧延鋼よりも可鍛性に優れている。言い換えれば、破断することなく、より厳しい張力で曲げることができる。冷間圧延鋼板は熱間圧延鋼板よりも柔軟であるため、生産者はより容易に冷間圧延鋼板を扱うことができ、要求に合わせて金属の形状を変えることができる。

熱間圧延鋼材は冷間圧延鋼材よりもコストが安くなることを予期しておく必要がある。冷間圧延鋼は製造工程で異なる段階を経る必要があるため、企業はより多くのリソースを使用しなければならない。したがって、企業は通常、熱間圧延鋼よりも冷間圧延鋼をより高く請求する。

熱間圧延ステンレス鋼と冷間圧延ステンレス鋼：お客様の用途にはどちらが適していますか？

冷間圧延鋼材は、熱間圧延鋼材よりも余分な加工が必要で強度が増すため、コストが高くなるようだ。

全体的に、冷間圧延鋼は熱間圧延鋼よりも強くなります。冷間圧延鋼には結晶粒がありますが、熱間圧延鋼にはありません。これは、冷間圧延鋼材が結晶粒に沿って使用された場合に最も効果的であり、結晶粒に逆らって使用された場合に非常に弱くなるためです。熱間圧延鋼には結晶粒がないため、その強度は結晶粒の向きに影響されません。

熱間圧延金属と冷間圧延金属のどちらを使うかを決める際に考慮すべきもう1つの要素は、金属をどのような工法で取り付け、プロジェクトでどのような役割を果たすかである。

冷延鋼板は、プロジェクトの資源をさらに粉砕したい場合は避けるべきです。注意しないと、間違った方向に切断して反りを生じさせたり、金属の構造的完全性を損なったりする可能性があります。

これは、結晶粒がないために機械加工しても歪まない熱間圧延金属とは異なります。どちらの圧延鋼も（熱間圧延と冷間圧延）、溶接するつもりであれば問題なく溶接できますが、溶接後は冷間圧延金属が熱間圧延金属の他の特性のいくつかの外観を取ることを覚えておく必要があります。

鋼材を加熱するとミルスケールが蓄積するため、冷間圧延鋼材は熱間圧延鋼材よりも全体的に仕上がりが良くなる。しかし、熱間圧延の「見た目」が好きな人もいる。鉄鋼のデザイン上、彼らはそれを外装に施している。

結論

熱間圧延鋼材と冷間圧延鋼材は、どちらも鋼材を高温に晒し、その後プレスするという製造工程を伴う点で似ている。しかし、冷間圧延鋼だけが室温でさらにプレスされる。これは鋼の製造工程全体から見れば地味なステップだが、金属の強度と柔軟性を高める。

しかし、この記事では熱間圧延鋼と冷間圧延鋼を直接比較し、主な違いを示します。それぞれの鋼種は、他の鋼種よりも特定の目的に適しています。したがって、それぞれの特質、利点、欠点を認識することは非常に重要です。

さらにこの記事は、デザイナーやプロジェクト請負業者がプロジェクトの効率的かつ効果的な遂行を保証するのにも役立つだろう。常に メタルパイ 私たちは常に最新の情報を提供するよう心がけています。