熱間圧延鋼と冷間圧延鋼：概要と違い

利用可能な鋼のいくつかのグレード、形状、仕様、および仕上げがあります。これらの鋼種にはそれぞれ独自の特性があります。このため、この金属材料は、車両、電化製品、航空宇宙部品、電子部品などで一般的に使用されています。利用可能なさまざまな鋼の種類を理解する必要があるため、熱間圧延鋼と冷間圧延鋼を比較できます。

用途ごとに鋼の特性を最適化することは、化学組成を変えるだけではありません。圧延は、鋼材の形状、均一性、機械的特性を改善するために使用されるプロセスです。圧延鋼には、冷間圧延鋼と熱間圧延鋼の2つの主要なカテゴリがあります。これらの圧延鋼タイプは明確な特性を備えているため、さまざまな用途に適しています。

プロジェクトで圧延鋼を選択する際には、圧延鋼の種類の違いを理解することが不可欠です。このような事前知識は、追加の処理を回避しながら、コストと時間を節約するのに役立ちます。この記事では、熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の違いについて、その利点、制限、用途などについて説明します。

熱間圧延鋼とは何ですか？

圧延とは、鋼材が製造される特定の方法を指します。熱間圧延鋼とは、極度の熱処理で製造された鋼を指します。つまり、生産は極端な温度で行われます。メーカーは、大きな長方形の金属（ビレット）から始めます。次に、ビレットを加熱してから処理に送ります。これは、ビレットを平らにして大きなロールにする段階です。

熱間圧延プロセスでは、溶鋼を摂氏926度（華氏1700度）を超える高温でプレスします。鋼は華氏750度から1,300度の間で理想的に再結晶し、成形と再成形が容易になるため、このような高温は不可欠です。鋼をミルを通して目的の形状に圧延した後、冷却します。

熱間圧延鋼の特性

次のプロパティは、熱間圧延鋼を識別するのに役立ちます。

• うろこ状の表面—高温から冷却すると、鋼の表面に残骸が残り、うろこ状に見えます。
• わずかな歪み—冷却すると、完全な角度のないわずかな台形の形状も生成されます。
• コーナーとエッジはわずかに丸みを帯びています—これは収縮と仕上げの精度の低下の結果です。

熱間圧延鋼の利点

熱間圧延鋼は、アプリケーションに次の利点を提供します。

• 低コスト ：熱間圧延鋼の処理は冷間圧延鋼よりもはるかに少なく、安価になります。
• 少しから 内部なし ストレス ：熱間圧延鋼の冷却は室温で行われるため、基本的に正常化されます。これは、加工硬化または焼入れプロセスによる内部応力がほとんどまたはまったくないことを意味します。
• より簡単な作業性 ：熱間圧延プロセスは非常に高温で行われるため、得られる鋼は成形および成形が容易です。最も一般的な形状は、UB、UC、RHS、SHS、フラットなどの熱間圧延鋼に由来します。
• 許容誤差が優先されないアプリケーションに最適です。

熱間圧延鋼の欠点

• 加熱中の膨張および冷却中の収縮/反りによる寸法欠陥。
• 表面にざらざらした質感があり、仕上げ工程の前に取り除くかバグを付ける必要があります。
• わずかな歪み。

熱間圧延鋼の一般的な使用法

先に述べたように、熱間圧延鋼は冷えるにつれてわずかに収縮します。これにより、メーカーは最終的な形状をあまり制御できなくなります。したがって、熱間圧延鋼の用途は通常、次のような厳しい公差を必要としない用途です。

• ホイールリムやフレームなどの自動車部品
• 農機具
• 線路や列車のコンポーネントなどの鉄道機器
• 建設資材

冷間圧延鋼とは ？

本質的に、冷間圧延鋼とは、さらに処理された熱間圧延鋼を指します。先に述べたように、圧延には、旋削、研削、研磨など、鋼の成形に関連するさまざまなプロセスが含まれます。他の操作では、既存の熱間圧延鋼をより洗練された製品に変更します。 「冷間圧延」という用語は、基本的に圧縮された鋼に適用されます。

熱間圧延鋼の製造には高温での加熱と冷却のみが含まれますが、冷間圧延鋼には追加のプロセスが含まれます。冷間還元ミルでは、製造業者は鋼を冷却し、冷間圧延成形またはプレスブレーキのいずれかによって室温で再圧延します。このプロセスは、目的の形状と寸法を実現するのに役立ちます。

冷間圧延鋼の特性

次の機能は、冷間圧延鋼を識別するのに役立ちます。

• 滑らかな表面は通常、油っぽい感じがします
• 表面の仕上がり品質が向上し、公差が厳しくなります
• スクエアバーには明確なエッジがあります
• チューブは多くの場合、より優れた真直度と同心円状の均一性を備えています

冷間圧延鋼の利点

冷間圧延鋼を使用することで得られる利点のいくつかを次に示します。

• より良い表面 プロパティ ：冷間圧延鋼で作られた部品は、多くの場合、スケールや錆のない滑らかで光沢のある表面を持っています。したがって、美学が不可欠な場合にそれらを有用にする。
• より強力な ：通常、熱間圧延鋼よりも強度が高く、硬い（最大20％高い強度）。これにより、高ストレスのアプリケーションに役立ちます。
• より高い精度 ：冷間圧延鋼は成形中に収縮しないため、一貫した正確な形状でより正確な部品の製造が可能になります。
• 幅広い表面仕上げをサポートします。

冷間圧延鋼の欠点

• 追加の処理が必要になるため、より高価になります。
• 追加の処理により材料に内部応力が発生し、場合によっては予測できない反りが発生します。
• 使用できる形状は少なくなります（シートやボックスセクションの形状など）。

冷間圧延鋼の一般的な使用法

冷間圧延鋼の理想的な用途は、より優れた金属表面仕上げを必要とする用途です。 そしてより厳しい公差。このようなコンポーネントの例には、次のものがあります。

• 航空宇宙部品
• 機械部品
• 家電
• ロッド、バー、ストリップ、シート
• 金属製の家具構造

冷間圧延鋼と熱間圧延鋼：主な違い

それらの成形プロセスとさまざまな特性を調べた後、おそらく熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の違いがわかります。それらの機械的特性の違いは、以下の表に要約されています。

プロパティ	熱間圧延鋼	冷間圧延鋼
引張強度	67,000 psi	85,000 psi
降伏強度	45,000 psi	70,000 psi
2インチの伸び	36	28
面積の縮小	58	55
ブリネル硬さ	137	167

機械的特性に加えて、熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の主な違いは、それらの加工温度です。熱間圧延鋼の圧延は鋼の再結晶温度を超えて行われますが、冷間圧延鋼は室温で処理されます。

以下の詳細は、冷間圧延鋼と熱間圧延鋼をさらに比較するのに役立ちます。

1。 外観と表面品質

熱間圧延鋼のエッジと表面は通常粗いです。これは、極端な温度から冷却すると、鋼の表面に残骸が残り、うろこ状に見えるためです。したがって、そのような表面は、その後の操作のために鋼を準備するために脱炭または他の表面処理を必要とする場合があります。

一方、冷間圧延鋼は、非常に高温を使用しないため、表面が滑らかで光沢があります。したがって、冷間圧延鋼は、表面処理なしの生産作業での使用に理想的です。

2。 再結晶点

熱間圧延鋼と冷間圧延鋼を比較する場合、考慮すべき主要なポイントの1つは再結晶ポイントです。冷間圧延は、金属材料が「新しい粒子」を形成できるときに発生します。金属の圧延と曲げはしばしば古い粒子を破壊します。鋼の冷間加工は強度を低下させる可能性があるため、メーカーは焼きなましの最終ステップを追加します。このプロセスでは、鋼を華氏1,333〜1,400度（鋼の再結晶点のすぐ上）に加熱します。

鋼の冷却は、室温に急速に移行することなく、非常にゆっくりと行われます。このようにして、金属はその粒子をリセットするために均一な微細構造を作成することができます。対照的に、熱間圧延鋼の処理は華氏1700度以上で行われ、これは鋼の再結晶点よりも高くなります。この条件は、金属の成形と成形を容易にするために必要です。

3。 鋼の強度と硬度

材料の強度と硬度も前述のように役立ちます。冷間圧延鋼を形成するプロセスにより、均一な微細構造が得られます。このプロセスは、より高い強度と硬度を持つ金属を作成するのに役立ちます。それほど難しくはありませんが、簡単に可鍛性があります。

一方、熱間圧延プロセスは、極度の熱と急速な冷却を伴い、応力が粒子を取り戻すのを防ぎます。したがって、得られた金属は冷間圧延鋼よりも多くの肝臓強度と硬度を持っています。

4。 内部ストレス

鋼の強度と硬度は、材料に内部応力を大幅に与えます。したがって、強度と硬度が高い冷間圧延鋼は、熱間圧延鋼よりも内部応力が大きくなります。最終製品の反りを防ぐために、材料を処理する前にこのような応力を緩和することが重要です。

5。 歪み

熱間圧延鋼は、冷却プロセスによってわずかに台形の形状と形状が得られるため、わずかな歪みが発生します（たとえば、板金の曲げによる）。冷間圧延鋼は、明確に定義されたコーナーとエッジを備えた完全に正方形の角度を持っています。形成されたチューブは、優れた同心均一性と優れた真直度も備えています。

これは、熱間圧延鋼と冷間圧延鋼に関するビデオです：

熱間圧延鋼と冷間圧延鋼 ：どちらが安いですか？

熱間圧延鋼は通常、冷間圧延鋼よりも安価です。この理由は大したことではありません。このタイプの鋼の製造には、遅延やさらなる処理は含まれません。冷間圧延の場合のように、再加熱や改質の必要はありません。冷間仕上げは、多くの場合、冷間引抜、旋削、研削、研磨などの他のプロセスで構成されます。追加の生産作業により、冷間圧延鋼は熱間圧延鋼よりも高価になります。

熱間圧延鋼と冷間圧延鋼のどちらを選択すればよいですか？

板金加工用の材料の選択 いくつかの要因に依存します。冷間圧延鋼と熱間圧延鋼のどちらを使用するかを決定する際に考慮すべき主な要因の1つは、最終製品の用途です。熱間圧延鋼は、厳しい公差や美的要件がない大型の構造部品に適しています。

ただし、耐久性があり、より正確な品質を必要とする小さな部品が必要な場合は、冷間圧延鋼が最適です。冷間圧延鋼はまた、熱間圧延鋼よりも強く、硬い。したがって、高応力状態で使用するために作成されたコンポーネントに適しています。予算が問題になる場合は、冷間圧延鋼よりも安価であるため、熱間圧延鋼を選択する必要があります。

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結論

この記事では、熱間圧延鋼と冷間圧延鋼の基本的な比較について説明し、主な違いを強調します。各鋼の種類は、他の用途よりも一部の用途に最適です。したがって、それらの特性、利点、および弱点を知ることが不可欠です。この知識は、設計者とプロジェクト請負業者がプロジェクトを効率的かつ効果的に完了するのに役立ちます。最高品質の製造会社と協力するよりも、最良の結果を得るのに良い方法はありません。今日RapidDirectの専門家チームに連絡してください！どうぞよろしくお願いいたします。