Hem sıcak haddeleme hem de soğuk haddeleme, çelik levhaların veya profillerin oluşturulmasına yönelik işlemlerdir ve çeliğin yapısı ve özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahiptirler.
Çelik haddelemede çoğunlukla sıcak haddeleme kullanılırken, soğuk haddeleme genellikle yalnızca küçük-boyutlu çelik ve ince levhalar ile hassas boyutlar gerektiren diğer çelik malzemeleri üretmek için kullanılır.
I. Sıcak Haddeleme
Tanım gereği, çelik külçelerin veya kütüklerin oda sıcaklığında deforme edilmesi zordur ve işlenmesi kolay değildir. Genellikle haddeleme için 1100-1250 dereceye kadar ısıtılır; bu haddeleme işlemine sıcak haddeleme denir.
Sıcak haddelemenin son sıcaklığı genellikle 800-900 derecedir, bundan sonra genellikle havada soğutulur. Bu nedenle, sıcak haddelenmiş durum normalleştirme işlemine eşdeğerdir.
Çoğu çelik malzeme sıcak haddeleme yöntemi kullanılarak haddelenir. Sıcak-haddelenmiş halde teslim edilen çeliğin yüzeyinde yüksek sıcaklıktan dolayı bir demir oksit tabakası bulunur, bu da belirli bir derecede korozyon direnci sağlar ve açık havada depolamaya izin verir.
Bununla birlikte, bu demir oksit tabakası aynı zamanda sıcak-haddelenmiş çeliğin yüzeyini de pürüzlü hale getirir ve boyutlar önemli ölçüde dalgalanır. Bu nedenle pürüzsüz bir yüzey, hassas boyutlar ve iyi mekanik özellikler gerektiren çeliğin, ham madde olarak sıcak-haddelenmiş yarı-ürünler kullanılarak soğuk haddeleme yoluyla üretilmesi gerekir.
Avantajları:
Hızlı şekillendirme hızı, yüksek çıktı ve kaplamaya zarar vermez. Farklı uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli-kesit şekillerine dönüştürülebilir; Soğuk haddeleme çelikte önemli plastik deformasyona neden olabilir ve böylece çeliğin akma noktası artar.
Dezavantajları:
1. Şekillendirme işlemi sırasında sıcak plastik sıkıştırma olmamasına rağmen, kesit içinde hala artık gerilim mevcuttur ve bu, çeliğin genel ve yerel burkulma özelliklerini kaçınılmaz olarak etkiler;
2. Soğuk-haddelenmiş çelik kesitler genellikle açık kesitlerdir ve bu kesitin serbest burulma sertliğinin düşük olmasını- sağlar. Bükülme altında bükülmeye eğilimlidirler ve basınç altında eğilme-burulmaya eğilimlidirler, bu da zayıf burulma direncine neden olur;
3. Soğuk-soğuk haddelenmiş çeliğin duvar kalınlığı daha küçüktür ve plakaların birleştiği köşelerde kalınlaşma yoktur, bu da lokal konsantre yüklere karşı direncin zayıf olmasına neden olur.
II. Soğuk Haddeleme
Soğuk haddeleme, çeliğin şeklini değiştirerek çeliği oda sıcaklığında sıkıştırmak için silindirlerin basıncını kullanan bir haddeleme yöntemini ifade eder. İşleme süreci aynı zamanda çelik levhanın ısınmasına da neden olsa da buna hala soğuk haddeleme adı verilmektedir. Daha spesifik olarak, soğuk haddelemede hammadde olarak sıcak-haddelenmiş çelik rulolar kullanılır. Tortu çıkarmak için asitleme işleminden sonra basınç işlemine tabi tutulur ve sonuçta soğuk-haddelenmiş bobin adı verilen bitmiş bir ürün elde edilir.
Genel olarak, galvanizli ve renkli-kaplanmış çelik saclar gibi soğuk-haddelenmiş çelik, tavlama gerektirir, bu nedenle daha iyi plastikliğe ve uzamaya sahiptir ve otomotiv, ev aletleri ve donanım endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır. Soğuk-haddelenmiş saclar belli bir dereceye kadar yüzey düzgünlüğüne sahiptir ve esas olarak dekapaj işlemi nedeniyle dokunulduğunda nispeten pürüzsüz bir his verir. Sıcak-haddelenmiş saclar genellikle gerekli yüzey düzgünlüğünü karşılamaz, bu nedenle sıcak-haddelenmiş çelik şeritlerin soğuk-haddelenmesi gerekir. Ayrıca, en ince sıcak-haddelenmiş çelik şerit genellikle 1,0 mm kalınlığındayken, soğuk haddeleme 0,1 mm kalınlığa ulaşabilir. Sıcak haddeleme kristalizasyon sıcaklığının üzerinde yuvarlanırken, soğuk haddeleme kristalizasyon sıcaklığının altında yuvarlanır.
Soğuk haddeleme, sürekli soğuk deformasyon yoluyla çeliğin şeklini değiştirir. Bu işlemin neden olduğu soğuk iş sertleşmesi, soğuk-haddelenmiş rulonun mukavemetini ve sertliğini arttırırken tokluğunu ve sünekliğini azaltır.
Son-uygulamalarda soğuk haddeleme damgalama performansını kötüleştirerek ürünü basit deformasyona sahip parçalar için uygun hale getirir.
Avantajları:
Çelik külçenin döküm yapısını tahrip edebilir, çeliğin tane boyutunu inceltebilir ve mikro yapısal kusurları ortadan kaldırabilir, böylece çelik yapıyı daha yoğun hale getirebilir ve mekanik özelliklerini geliştirebilir. Bu gelişme temel olarak haddeleme yönüne yansır, böylece çelik artık belirli bir dereceye kadar izotropik değildir; Döküm sırasında oluşan kabarcıklar, çatlaklar ve gözenekler de yüksek sıcaklık ve basınç altında birbirine kaynaklanabilir.
Dezavantajları:
1. Sıcak haddelemeden sonra, çeliğin içindeki-metalik olmayan kalıntılar (temel olarak sülfürler ve oksitlerin yanı sıra silikatlar) ince tabakalar halinde preslenir ve bu da tabakaların ayrılmasına neden olur. Delaminasyon, çeliğin çekme özelliklerini kalınlık yönünde büyük ölçüde bozar ve kaynak büzülmesi sırasında ara katmanların yırtılmasına neden olabilir. Kaynak büzülmesinin neden olduğu yerel gerinim genellikle akma noktası geriniminin birkaç katına ulaşır; bu da yükün neden olduğu gerinimden çok daha büyüktür;
2. Düzensiz soğutmanın neden olduğu artık gerilim. Artık stres, dış kuvvet olmadan, dahili olarak kendi kendini-dengeleyen bir strestir. Çeşitli kesitlerdeki tüm sıcak-haddelenmiş çelik kesitler-bu tür artık gerilime sahiptir. Genel olarak çeliğin kesit boyutu ne kadar büyük olursa- artık gerilim de o kadar büyük olur. Artık gerilim, her ne kadar kendi kendini dengelese de-çelik bileşenlerin dış kuvvetler altındaki performansı üzerinde hâlâ belirli bir etkiye sahiptir. Örneğin deformasyon, stabilite ve yorulma direnci üzerinde olumsuz etkileri olabilir.
III. Özet:
Soğuk haddeleme ile sıcak haddeleme arasındaki temel fark, haddeleme işleminin sıcaklığıdır. "Soğuk" oda sıcaklığını, "sıcak" ise yüksek sıcaklığı ifade eder.
Metalurjik açıdan bakıldığında, soğuk haddeleme ile sıcak haddeleme arasındaki sınır, yeniden kristalleşme sıcaklığı ile ayırt edilmelidir. Yani yeniden kristalleşme sıcaklığının altında haddeleme soğuk haddeleme, yeniden kristalleşme sıcaklığının üstünde haddeleme ise sıcak haddelemedir. Çeliğin yeniden kristalleşme sıcaklığı 450-600 derecedir.
Sıcak-haddelenmiş ve soğuk-haddelenmiş çelik arasındaki temel farklar şunlardır:
1. Görünüm ve yüzey kalitesi:
Soğuk-haddelenmiş saclar, soğuk haddeleme işleminden sonra sıcak-haddelenmiş saclardan elde edildiğinden ve soğuk haddeleme aynı zamanda bazı yüzey bitirme işlemlerini de içerdiğinden, soğuk-haddelenmiş saclar, sıcak-haddelenmiş saclardan daha iyi yüzey kalitesine (yüzey pürüzlülüğü gibi) sahiptir. Bu nedenle, ürünün sonraki boyama ve kaplama kalitesine yönelik yüksek gereksinimler varsa, genellikle soğuk-haddelenmiş levhalar seçilir. Sıcak-haddelenmiş saclar ayrıca salamura edilmiş ve salamura edilmemiş saclara bölünmüştür. Turşulanmış saclar, asitlemeden dolayı normal metalik bir renge sahiptir, ancak soğuk-haddelenmemiş oldukları için yüzey kaliteleri soğuk-haddelenmiş saclar kadar yüksek değildir. Temizlenmemiş levhaların yüzeyinde genellikle mat görünen veya siyah bir demir oksit tabakası bulunan bir oksit tabakası bulunur. Basitçe söylemek gerekirse, ısıtılmış gibi görünürler ve kötü bir ortamda saklanırlarsa genellikle bir miktar paslanırlar.
2. Performans: Genel olarak, sıcak-haddelenmiş ve soğuk-haddelenmiş sacların mekanik özelliklerinin mühendislik uygulamalarında aynı olduğu kabul edilir, ancak soğuk-haddelenmiş saclar soğuk haddeleme işlemi sırasında bir miktar iş sertleştirmesine tabi tutulur (ancak bu, mekanik özelliklerle ilgili katı gerekliliklerin mevcut olduğu ve bu durumda farklı şekilde ele alınmaları gereken durumları hariç tutmaz). Soğuk-haddelenmiş saclar genellikle sıcak-haddelenmiş saclardan biraz daha yüksek akma mukavemetine ve yüzey sertliğine sahiptir. Spesifik değerler, soğuk-haddelenmiş sacın tavlama derecesine bağlıdır. Bununla birlikte, tavlama işlemi ne olursa olsun, soğuk-haddelenmiş sacların mukavemeti, sıcak-haddelenmiş saclarınkinden daha yüksektir.
3. Şekillendirme performansı: Soğuk-haddelenmiş ve sıcak-haddelenmiş sacların performansı temelde benzer olduğundan, şekillendirme performansını etkileyen faktörler yüzey kalitesindeki farklılıklara bağlıdır. Soğuk-haddelenmiş sacların yüzey kalitesi genel olarak aynı malzemeden çelik saclara göre daha iyi olduğundan, soğuk-haddelenmiş saclar sıcak-haddelenmiş saclardan daha iyi şekillendirme performansına sahiptir.
