Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Горячекатаные и холоднокатаные стальные листы: отличия и сфера применения

Горячекатаные и холоднокатаные стальные листы: отличия и сфера применения

Горячекатаные листы изготавливают при температуре 1150-1200°C на первом этапе и при 900-950°C – на завершающем. При прокатке холодным способом температура будет меньше в 2,5-6 раз – выбор режима зависит от конкретной марки стали.

Температура при обработке оказывает влияние на то, как впоследствии проходит рекристаллизация металла. Чем жарче в печи, тем интенсивнее меняется структура стали. В результате готовая продукция приобретает различные по своим показателям характеристики – механические и качественные. Именно технология производства создает ключевые различия между двумя видами металлопроката.

Характеристики стальных листов зависят от сплава, который был использован при их производстве. Большое значение имеет и технология изготовления.

Чем отличаются в данном случае холоднокатаные и горячекатаные листы:

  • Пластичностью металла, которая выше у «холодных»;
  • Свариваемость – этот показатель тоже лучше у холоднокатаного профиля;
  • Прочность на излом – «холодные» листы считаются более устойчивыми.

Чем больше нагревается металл, тем более податливым он становится в обработке. Параллельно с расширением ряда возможностей для его применения появляются некоторые ограничения, касающиеся создания определенных видов изделий. Так, холодная прокатка не позволит сделать рельсы, а с помощью горячей не получится сделать лист тоньше, чем 0,4 мм.

Разница между видами стальных листов состоит в следующем:

  • Толщина «холодного» листа – от 0,35 до 5 мм, «горячего» – от 0,4 до 160 мм;
  • Холодный прокат придает поверхности листа более высокие качественные показатели;
  • Точность производства – к изготовлению холоднокатаного профиля требования значительно более жесткие.

Как отличить листы друг от друга:

  1. Горячекатаный:
      неровная поверхность;
  2. шероховатость;
  3. отсутствие блеска;
  4. закругленные края.
  5. Холоднокатаный:
      ровная поверхность;
  6. гладкость;
  7. блеск;
  8. острые края.

Свойства разных видов стального металлопроката влияют на то, в каких сферах они могут быть применены. Часто они взаимозаменяемы, однако в большинстве случаев каждый из них имеет свою специфику и используется для определенных целей. Стоит отметить, что в конечном итоге технология производства сказывается и на стоимости готовой продукции, и холоднокатаные листы будут выше в цене.

Чтобы удобнее было сравнивать характеристики листов, посмотрите их параметры в таблице:

Таблица сравнения характеристик проката листов

Разница заметна в сортаменте и точности производства проката. Так, к качеству «холодных» листов предъявляют более высокие требования, но их сортамент уже, чем «горячих».

Специалисты утверждают, что если сделать более глубокий анализ, различий найдется намного больше, например, в механической прочности, устойчивости к агрессивной среде или показателях свариваемости. Вместе с тем разнообразие характеристик позволяет находить именно то, что нужно, не переплачивая при этом за не требуемые при конкретных задачах свойства.

Плюсы

Преимущества этого вида проката проистекают из используемой в его производстве марки стали и метода самого производства.

  • Очень высокая прочность по всем ключевым параметрам: изгиб, натяжение, разрыв. Для многих отраслей, например, автомобилестроения, это крайне важный параметр, ведь изделия из этой стали будут испытывать серьезные нагрузки.
  • Высокая точность производства и минимальные допуски. Способ не предусматривает сильных изменений структуры металла, поэтому готовое изделие не будет деформироваться при остывании.
  • Равномерная толщина листа или полотна. Это тоже очень полезно для создания штампованных изделий и многих других областей.

Горячекатаные листы

  • широкий ассортимент изделий по толщине и габаритам;
  • сравнительно низкая цена;
  • возможность по-разному проводить антикоррозийную обработку продукции, изготовленной из такого листа;
  • универсальность – можно применять практически во всех сферах;
  • относительно долгий срок службы.
  • отсутствие профиля толщиной менее 0,4 мм;
  • меньшая устойчивость к коррозии;
  • относительно низкая прочность сварных швов;
  • не подходит для изготовления элементов, к качеству поверхности которых имеются высокие требования.

Горячекатанный и листовой прокат и его преимущества

Металлический листовой прокат в современных условиях является одним из наиболее востребованных материалов, начиная от бытовых приборов, и заканчивая аэрокосмической отраслью. Листовая сталь представлена многообразием видов, которые можно разделить на две большие группы: горячекатаный и холоднокатаный.

Прокат горячекатаный

Данный вид металлического проката выступает в качестве сырья для производства широкого ассортимента металлических изделий, а также способен выступать в качестве готового изделия, например, в строительной сфере.

Как же происходит промышленное производство металла, в котором массовая доля углерода не должна превышать 2,14%. Последний добавляет стали прочности, в то время как различные легирующие добавки повышают иные характеристики металла, например, его пластичность, ковкость и так далее.

Процесс производства стального листа можно сравнить с раскатыванием теста, только через прокатный стан пропускается металлическая заготовка. Стан представляет собой большое количество валков различных размеров, пропускание через которые металла ведет к его постепенному утончению. Обязательное условие подобной обработки – предварительная очистка поверхности от любых загрязнений и выравнивание заготовки.

Разница горячекатанного и холоднокатанного листа

Подача металла может осуществляться в нагретом или холодном виде, соответственно прокат получается горячекатаный и холоднокатаный.

Нагретая до высоких температур сталь обладает значительно большей пластичностью и удобством работы, но при этом требует включение в технологическую линию дополнительных средств термической обработки, ведет к росту потребления энергоносителей и ужесточению требований по пожарной безопасности к производству.

Кроме того, процесс нагрева сопровождается образованием окалины, нуждающейся в удалении, а остывающий металл за счет неравномерности потери температуры деформируется с образованием неровностей.

В тоже время, для холоднокатаной технологии есть один существенный минус, минимальная толщина такого листа составляет 0,5мм. В некоторых областях требуется применение более тонкого металла, чего при данной технологии добиться невозможно.

На чем остановить выбор

Горячекатаный прокат при более низких технических характеристиках обладает меньшей стоимостью, и может обладать меньшей толщиной листа. Если говорить о выборе конкретного типа стального проката, то он определяется в первую очередь областью применения. Там, где серьезных требований по качеству нет, можно воспользоваться горячекатаными листами, тем более, что эксплуатационные сроки у обоих типов стали примерно идентичные.

Если вам требуется приобрести прокат горячекатаный, вы всегда можете рассчитывать на компанию МИП-НН и ее широкий ассортимент доступного металлопроката высокого качества. Для оформления заказа достаточно выбрать необходимые позиции из каталога на нашем сайте, и отправить предварительную заявку. В течение нескольких минут менеджеры компанию свяжутся для уточнения деталей заказа.

Читайте так же:
Тех подключение к электросетям

Холоднокатаные листы

  • высокая точность и сокращение потерь материала за счет отсутствия излишков;
  • прочность и устойчивость к коррозии;
  • достаточно хорошие показатели свариваемости, что позволяет применять все виды сварки, а также высокое качество сварных швов;
  • возможность использовать все технологии обработки от коррозии – оцинковка, порошковое окрашивание;
  • пластичность, благодаря которой изготавливают штампованные детали.
  • главный минус – ограниченная толщина листа в 5 мм;
  • высокая стоимость по сравнению с горячекатаным листом.

Как изготавливается и где применяется лист горячекатаный

горячекатаная сталь

Для получения этого материала также используется принцип волочения, но уже при высокой температуре – свыше 1700 0F. Нагретая сталь легче поддается формованию, за счет чего снижается себестоимость такого металлопроката. Однако после остывания такой лист может изменять свои размеры и форму, поэтому его используют в тех производствах, где крайне точное соблюдение физико-механических параметров получаемых деталей не требуется.

Но нагрев придает структуре металла иные свойства, благодаря которым он становится пластичнее и тверже, повышается его вязкость и улучшается механическая обработка.

Такая продукция, безусловно, отличается низким качеством по форме и толщине, однако ее привлекательной стороной остается конечная цена продукта. А это чрезвычайно важно для использования в возведении крупных строительных объектов, где требуются в огромном количестве вспомогательные металлические конструкции с низкими требованиями по идеальности ряда параметров.

Сферы применения

Деление на преимущества и недостатки горячекатаного и холоднокатаного стального листа условно, поскольку каждый из них подходит для определенных целей. И тот, и другой широко применяются в самых разных областях.

Горячекатаный лист:

  1. В строительстве все виды листового металлопроката – это основа для создания различных по масштабу и назначению металлических конструкций, в частности, тех, от которых требуется усиленная несущая способность;
  2. Из «горячих» листов делают товарные вагоны, кузова самосвалов и прочие детали;
  3. Стальные горячекатаные листы подходят для изготовления сварных труб, гнутых профилей и многих других изделий.

Холоднокатаный лист:

  1. Применяется в автомобилестроении – из него делают кузовные детали легковых машин и кабин грузовых автомобилей;
  2. Используют для производства кровельных материалов, таких, как металлочерепица, профлист;
  3. Из «холодного» листа делают корпуса электроприборов и различного оборудования, даже посуду и другие предметы быта.

И горячекатаные, и холоднокатаные листы находят свое применение в самых разных сферах. Главное – использовать каждый из видов этого металлопроката по назначению. При соответствующей обработке и эксплуатации они будут одинаково устойчивы к коррозии и прослужат максимально долго.

Холодный прокат

Технология его более дорогостоящая. Требуется больше усилий, чтобы раскатать холодный металл. Заготовка многократно пропускается под валками, становясь тоньше и тоньше. Мощность оборудования выше, чем в случае получения горячекатаны хэлементов.

Только дорогостоящий металл с высокими пластичными свойствами можно подвергать холодному прокату. Чтобы снять возникающее внутреннее напряжение в металле, готовые изделия нагревают, затем производят медленное охлаждение. Все это приводит к удорожанию элементов металлопроката.

Холодный прокат позволяет выдержать точные размеры изделий. Поверхность получается идеально гладкая и ровная, поэтому не требует дальнейшей обработки или сводит её к минимуму.

Изделия при таком способе изготовления имеют однородную структуру, прочные и твёрдые, хорошо работают на растяжение, разрыв и изгиб.

Так как процесс проходит при температурах, близких к нормальным, увеличивается прочность листа на 20 процентов. Это называется деформационным упрочнением. Поверхность изделий гладкая, серого цвета.

Существует ограничение толщины стального холоднокатаного листа. Если требуется раскатать лист тоньше 0.5 миллиметра, то применяют метод горячего проката.

Если потребителю важен внешний вид и равномерная толщина по всей поверхности изделия, то после горячего проката применяют холодный.

Вывод: если на первый план выступает цена изделия, выбираем горячекатаный металлопрокат, а там, где требуется прочность, твёрдость, хороший внешний вид, отдаём предпочтение холоднокатаному.

Виды дефектов металлических листов

Некоторые дефекты имеют специфический характер и проявляются только на определенной продукции, другие подходят под стандартный классификатор отбраковки и являются распространенными:

  • Несоблюдение размерности при выпуске полос заключается в появлении различной толщины в продольном направлении ленты, волнистых участков, короблении отдельных областей. Это случается из-за малой толщины холоднокатаных изделий, значительно меньшей, чем в продукции горячей линии.
  • Нарушение однородности проявляется в появлении трещин, дыр, разорванной кромки, расслоений, это происходит из-за плохого качества исходного материала или нарушения технологии.
  • К поверхностным дефектам относят недотравы или перетравы, полосы темного цвета, надавы или бугорки, они выявляются в результате нарушения процесса протравки или неправильного метода окисления, присутствия вмятин и выступов на поверхности роликов.
  • Недостатком является вкатанная поверхность крошка, такой дефект является следствием плохой очистки поверхности полосы и вальцов перед обработкой.

Холоднокатаная сталь является востребованной в различных отраслях, стоимость ее производства в основном определяется ценой начальной продукции для обработки, а производственные процессы в цеху составляют около 20% от общей себестоимости.

Применение и технология производства холоднокатаного листа

Одним из вариантом выплавки стали является производство холоднокатаных листов. Они обладают средней или большой длиной и шириной. А вот толщина может быть небольшой — от 0,35 до 5 миллиметров. Холоднокатаный лист производят методом холодной прокатки на металлургических заводах. Применяется он для производства различных небольших изделий и запчастей, а также для изготовления внешних ограждений, навесных конструкций. Какими физическими особенностями обладает материал? Как производят прокат листовой холоднокатаный? И чем он отличаются от горячекатаных изделий? В статье эти вопросы будут рассмотрены.

лист холоднокатаный

  • 1 Краткие сведения
  • 2 Особенности материала
    • 2.1 Основные отличия холоднокатаной и горячекатаной стали
    • 3.1 Сферы применения
    • 4.1 Начальная обработка
    • 4.2 Обкатка, прессование
    • 4.3 Финальная обработка

    Краткие сведения

    Холоднокатаный лист (Х/К) — плоское металлическое изделие, которое имеет вид длинных полос. Х/К-изделия обычно делают из стальных сплавов, однако встречаются листы и из других металлов (алюминий, медь, дюралюминиевые сплавы, латунь). Холодные листы изготавливают в металлургических цехах с помощью прессования горячекатаных листов. Х/К-листы используют для производства автомобильных каркасов, жестяных банок и коробок, металлической посуды, профнастила.

    Холодная сталь выпускается в виде больших длинных рулонов, а для получения отдельного прямоугольника листовой металл нарезаются на отдельные части с помощью промышленных ножниц. Большинство холоднокатаных полос обладают небольшой толщиной — от 0,35 до 2 миллиметров. Хотя встречаются и толстые изделия, у которых толщина может доходить до 5 миллиметров. Ширина холодной листовой стали обычно находится в пределах от 1,5 до 5 метров, хотя встречаются и более широкие изделия. Х/К-изделия при необходимости могут проходить дополнительную обработку — нагрев, дрессировка, оцинковка, механическая деформация, нанесение защитного слоя, покраска.

    Особенности материала

    • Высокая прочность. Прокат листовой холоднокатаный проходит ряд технологических обработок, которые устраняют внутренние натяжения сплава, улучшают прочность материала.
    • Маленькая толщина. Х/К-изделие получают методом многократного прессования, что позволяет получить изделие маленькой толщины (менее 1 миллиметра).
    • Приятный вид. Поверхность холодного проката является чистой (отсутствует накипь, гари, следы термического воздействия). Поэтому материал можно использовать для эстетической отделки поверхности или изделий.
    • Низкий риск образования ржавчины. В конце обработки Х/К-изделий обычно выполняется нагрев материала для рекристаллизации, что минимизирует риск коррозии при длительной эксплуатации.

    Обратите внимание, что помимо холоднокатаных существует также горячекатаные листы. Эти материалы имеют много общего, а Х/К-изделия получают из горячекатаных листов с помощью прессования.

    лист стальной холоднокатаный

    Основные отличия холоднокатаной и горячекатаной стали

    КатегорияХолоднокатаная стальГорячекатаная сталь
    Метод производстваОбкатка горячекатаной стали с помощью промышленных прессов без нагреваНагрев стальных заготовок с последующей их обкаткой с помощью пресса
    ПрочностьОчень высокаяСредняя или высокая
    ВидПриятный вид, есть металлический блескПосредственный вид, отсутствие блеска
    Сложность производстваВысокаяНизкая или средняя
    Листовая толщинаОт 0,35 до 5 миллиметровОт 2 до 50 миллиметров
    Сферы примененияКаркасы автомобилей, профлист, посуда, элементы конструкций, отделочные конструкции, производство трубЛестничные пролеты, элементы навесных конструкций, производство подземных труб, строительство

    Практическое применение

    Листовой холоднокатаный прокат, отдельные листы и полосы широко применяются в различных сферах промышленности. Изделия этого типа не требуют особого ухода, не ржавеют при соблюдении правил хранения. Еще одно крупное преимущество — приятный вид (горячий прокат лишен этого преимущества из-за технологических особенностей обработки). Производителями холодной стали являются Китайская Народная Республика, Россия, США, Германия, Франция, Япония.

    листовой холоднокатаный прокат

    Сферы применения

    • Холоднокатаный лист с небольшим содержанием углерода используют в машиностроении (поэтому часто называют автолистами). Из этого материала на роботизированных конвейерных линиях делают металлический автомобильный каркас, а также различные детали (элементы мотора, бак, подвижные запчасти). Для нужд автомобильной промышленности обычно выплавляются полосами, которые обладают средней толщиной (от 1 до 2,5 миллиметров).
    • Холоднокатаную сталь также применяют для производства жести. Для производства исходный лист проходит холодное деформирование с помощью сверхмощных прокатных прессов-валков, которые помогают получить материал толщиной менее 0,5 миллиметров. Для удобства получившаяся жесть нарезается промышленным ножницами на небольшие полосы, ширина которых составляет до 1,5 метров. Получившиеся полосы можно использовать в декоративных целях, а также для производства жестяных банок, металлических ограждений, перегородок.
    • Холодную сталь можно также применять для производства материала под названием декапир, из которого делают домашнюю эмалированную посуду. Для изготовления декапира жесть проходить отжиг в высокотемпературных печах, чтобы сделать материал более пластичным. После отжига происходит формовка посуды с помощью прессов. Во время отжига на поверхности сплава образуется металлическая окалина, а также различный мусор. Для удаления вредоносных веществ декапир очищают с помощью кислот методом травления в ваннах. После остывания мы получаем качественную металлическую посуду без окалины, которую можно использовать для приготовления пищи или хранения каких-либо продуктов.
    • Лист стальной холоднокатаный также применяют для производства профнастила. Этот материал представляет собой тонкий металлический лист, на который наносится дополнительный цинковый слой. Профлисты используют для создания ограждений или заборов, а также для внешней отделки домов (крыши, внешние стены, перегородки, наклонные поверхности). Цинковый слой выступает в роли защитного элемента, который предотвращает контакт материала с внешней средой. Ведь профлист из-за особенностей эксплуатации будет часто контактировать с осадками, а цинк будет препятствовать образованию ржавчины и вредоносных соединений. При необходимости профлист может изготавливаться с дополнительными ребрами жесткости, которые будут защитить материал от механических повреждений.

    прокат листовой

    Технология производства

    С технологической точки зрения производство Х/К-стали является трудоемким процессом, для которого нужно дополнительное оборудование, электроэнергия, квалифицированные рабочие. Обычно холоднокатаную сталь делают в специальных цехах на металлургических заводах, а домашнее производство таких материалов практически невозможно. Для удобства производств Х/К-материалов можно разбить на три этапа — предварительная обработка, обкатка и прессование, финальная обработка. Ниже мы рассмотрим этапы более подробно.

    Для изготовления холоднокатаного проката применяются горячекатаные листы, толщина которых составляет от 2 до 10 миллиметров. После выплавки и обработки горячий прокат проходит этап естественного остывания, а потом его упаковывают в рулоны и подают в цех холодного проката. В цеху материал распаковывают и укладывают на конвейерный стол. На начальном этапе обработки выполняется очистка горячего проката, а также удаление оксидной пленки-окалины. Этот этап является очень важным, поскольку в случае проката материала с окалиной оксидная пленка будет вдавливаться в материал, что серьезно снизит его физические свойства, а также может повредить прессы-валки.

    Очистка окалины выполняется двумя методами:

    • Механическая очистка. В данном случае очистка окалины осуществляется с помощью потока металлических частиц, которые распыляются по всей поверхности листа под большим давлением. Для обработки больших листов обработка выполняется с помощью ручных инструментов (рабочий надевает костюм, берет инструмент и выполняет зачистку). В случае компактных изделий прокат может помещаться в специальные камеры, где обработка будет выполняться автоматическим методом.
    • Химическая очистка. В данном случае обработка выполняется с помощью сильных кислот (соляная, серная, азотная, фосфорная). Обработка выполняется в крупных травильных ваннах с кислотами, куда на небольшое время помещается прокатная сталь. После травления металлическая поверхность очищается от остатков кислот, а потом прокатный лист вытирается насухо и высушивается.

    На практике оба метода используются в комплексе — сперва материал проходит химическую очистку, а потом выполняется дробеструйная обработка. Комбинирование этих методов позволяет полностью снять защитную пленку с поверхности металлического листа. Также комбинированная методика является менее затратной в технологическом плане, что помогает снизить расходы на производство изделия. После очистки окалины металл сматывается с рулоны с помощью автоматического оборудования.

    хранение листового проката

    Обкатка, прессование

    После очистки окалины рулоны подаются на стан непрерывной обкатки горячекатаных полос. Металлургический стан обычно оснащен пятью или четырьмя клетями-прессами, которые выполняют обкатку и прессование материала. На линии также должно быть установлено вспомогательное оборудование помимо прессов — валки-разматывали, металлические ножницы, сварочный автомат и другие. Прессование, обкатка выполняется следующим образом:

    1. Металлический рулон попадает на аппарат-разматыватель, который разматывает и подает полосы на линию. Сразу за разматывателем располагаются клеть и ножницы, которые при необходимости выполняет обжимку и нарезку материала (механическим или гидравлическим способом).
    2. После прохождения полосы через первую клеть материал попадает на вторую и последующие клети, где также выполняется его обжим и нарезка. В конце изделие попадает на барабан, который сматывает полосу в рулоны. Обратите внимание, что на начальном этапе обкатка происходит на небольшой скорости.
    3. После прохождения конца рулона через все клети спрессованный прокат упаковывается в рулон. После нескольких витков скорость обработки увеличивается до 1-3 метров в секунду. Это позволяет выполнить обкатку быстро. Когда рулон подходит к концу, скорость обработки вновь уменьшается.

    Финальная обработка

    Получившийся Х/К-лист после прессования может проходить дополнительную обработку. Для повышения прочности, уменьшения предела текучести, снижения волнистости полос материал нагревается до температуры 680-690 градусов в электрических печах. Нагрев выполняется для рекристаллизации металлического сплава, что позволяет отдельным компонентам металла равномерно распределиться по всей плотности изделия. В конце выполняется металлическая дрессировка, финальное обжатие и нарезка материала на полосы. Потом уполномоченный рабочий должен поставить на материале штамп-печать для идентификации изделия. В конце холоднокатаный лист отправляется на хранение.

    холоднокатаные листы

    Как определить массу проката?

    На заводах или фабриках для определения веса холоднокатаной полосы используют промышленные электронные весы. Процедура взвешивания осуществляется стандартным образом — на весы помещается полоса, а через несколько секунд на табло отображается вес объекта в килограммах или тоннах. Также существуют косвенные методы определения весов листового проката. Самый популярных из них — использование расчетной формулы, которая выглядит так: W = P x L x W x H. Расшифровывается формула так:

    • P — плотность стального изделия. Значение плотности напрямую зависит от состава металлического сплава. В зависимости от количество легирующих добавок плотность стали составляет от 7700 до 7900 кг на кубический метр. Для удобства подсчетов мы возьмем среднее значение плотности — 7800 килограмм на куб (погрешность подсчетов — менее 3%).
    • L (Length) — длина изделия. Обратите внимание, что значение длины нужно брать в метрах. Если у Вас есть длина в сантиметрах, то это значение нужно разделить на 100.
    • W (Width) — ширина изделия, выраженная в метрах. Если у Вас есть значение ширины, выраженное в сантиметрах, то это значение нужно также разделить на 100.
    • H (Height) — высота листа, переведенная в метры. Высоту часто указывают в сантиметрах или миллиметрах. Чтобы перевести это значение в метры, нужно разделить на 100 (сантиметры) или на 1000 (миллиметры).

    Чтобы разобраться с этой формулой, рассмотрим пример. Пусть у на есть холодный прокат; его длина — 500 сантиметров, ширина 100 сантиметров, высота 25 миллиметров. Нужно определить его массу, приняв за параметр плотности значение 7800 килограмм на куб. Чтобы решить задачу, нужно сперва перевести длину/ширину/высоту в метры — это будет 5 метров, 1 метр и 0,025 метров соответственно. Теперь подставим значения в формулу: W = P x L x W x H = 7800 x 5 x 1 x 0,025 = 975 килограмм. Не забывайте — это формула подходит для определения массы прямоугольных листов. Если у Вас имеется холоднокатаный лист, который обладает нестандартной формой или сильно закругленными краями, то эту формулу использовать нельзя.

    холоднокатаная сталь

    Заключение

    Подведем итоги. Лист холоднокатаный представляет собой длинную полосу средней ширины, которую при необходимости можно нарезать на небольшие прямоугольные или квадратные блоки. Холоднокатаные полосы получают из горячекатаных методом прессования и обкатки без нагрева материала. Х/К-изделия обладают высокой прочностью, маленькой толщиной, приятным внешним вид. Сферы применения Х/К-изделий — производство каркасов автомобилей, профлистов, труб, навесных конструкций, изготовление жести и декапира.

    Холоднокатаная сталь — отличие от горячекатаной, марки, толщина

    Все больший спрос в последнее время на рынке металлопроката демонстрирует холоднокатаная сталь и на это есть свои причины. Стоимость производства относительно не высока. Но это еще не самое главное. Как показала практика, листы, изготовленные методом холодного проката, имеют больший срок эксплуатации по сравнению с горячекатаным способом. Холоднокатаная — прочнее и выгоднее с точки зрения транспортировки.

    лист холоднокатаной стальной

    Что представляет холоднокатаная сталь

    Существует две основных разновидности обработки давлением. Это прокатка горячим и холодным способом. Отличием их друг от друга является температура, при которой осуществляются данные процессы.

    Как видно из названия, при горячей обработке заготовку предварительно нагревают. Температура нагрева зависит от толщины получаемого листа. Чем он толще, тем температура выше.

    Холоднокатаная — накатывается без предварительного нагрева, что накладывает на себя некоторые особенности. Но прежде чем приступим к их обсуждению, давайте проясним вначале технологию получения.

    Как производят холоднокатаную сталь

    1 Этап. На первом этапе происходит выплавка стали. Принципиальной разницы в изготовлении горячекатаной стали и холоднокатаной здесь нет. В обоих случаях подойдут лишь сплавы с повышенным значением пластичности, относительное удлинение которых не должно быть меньше 30%. Сюда главным образом относятся конструкционные стали нормального и повышенного качества с содержанием углерода не более 0,5%. Также некоторая часть приходится на высоколегированные коррозионностойкие и жаростойкие стали. Наиболее востребованной среди них является сталь 12Х18Н10Т.

    2 Этап. После выплавки следует раскатывание. Происходит это обычно на промышленных вальцах большого размера. И здесь уже начинают прослеживаться первые отличия холодной прокатки от горячей. Толщина холоднокатаного материала ограничивается мощностью привода, размерами и прочностью вальцов. На практике это означает, что толщина стенки профиля не может превышать 4 мм.

    Дальнейшее увеличение толщины листа экономически не целесообразно в силу значительного удорожания себестоимости и сокращения срока эксплуатации оборудования. Здесь выгоднее просто увеличить податливость металла, повысив его температуру. Это и является ключевым отличием между технологией производства горячекатаной и холоднокатаной стали. Одну нагревают перед обработкой давлением, другую нет.

    3 Этап. После получения заготовки требуемого размера, далее следует ее очистка. Требуется она исключительно для придания листу более эстетичного вида. Существует две ее разновидности:

    1. Механический способ подразумевает под собой не посредственный физический контакт со сталью. На поверхность заготовки подают струю воздуха, несущего металлические частицы шарообразной формы. В результате такого воздействия загрязнения отколупываются и удаляются вместе с воздушным потоком, делая внешний вид холоднокатаных листов более презентабельными.
    2. Химический способ подразумевает очищение за счет проведения химической реакции. Как правило, для этого используют травление стали. Лист погружают в раствор 25%-ой соляной кислоты и по истечению определенного времени все загрязнения полностью разъедаются, делая поверхность стали более гладкой.

    Хотелось бы заметить, что при соблюдении культуры производства холоднокатаная сталь в очистке не нуждается. Горячекатаный же металл всегда требует провидения данного этапа, т.к. в результате воздействия температуры на его поверхности образуются окалины.

    Преимущества холоднокатаной стали перед горячекатаной

    Отличие технологических процессов накладывает на себя некоторые особенности. Среди достоинств стали, полученной холодным способом, выделяют следующее:

    • Более высокие прочностные характеристики. В первую очередь, это касается прочности на изгиб, которая в среднем выше аналогичного показателя горячекатаной стали на 20-25%. Связано это с меньшим значением и лучшим распределением остаточных напряжений по объему заготовки. Дополнительное температурное воздействие увеличивает вероятность образования микротрещин, что заметно уменьшает сопротивление металла механическим нагрузкам.
    • Второе преимущество вытекает из первого. Коэффициент использования металла в случае холодной обработки выше, что при прочих равных условиях делает этот способ приоритетным по сравнению с горячекатаным методом.
    • Прокат из холоднокатаных марок отличается большей точностью геометрии профиля. Отклонение от плоскостности ее как правило выше на 50-55%. Связано это опять же с меньшими остаточными температурными напряжениями, которые и являются причиной таких деформаций.
    • Отсутствие предварительного нагрева заготовки положительно сказывается и на чистоте поверхности. Окалины и прожоги не свойственны холоднокатаному профилю. И, как уже было сказано ранее, он не требует проведения дополнительной очистки поверхности.

    Виды поставок

    На рынке металлопроката холоднокатаные стали встречаются в виде разного рода профиля: рулоны, уголки, швеллеры и т.д. Наиболее распространённым считается листовой профиль. Его размеры и механические свойства регулируются ГОСТ 19904-90.

    лист стальной в рулонах

    Согласно ГОСТ, толщина поставляемых листов холоднокатаного вида стали составляет 0,25-4 мм. Ширина находится в пределах 510-710 мм, а длина от 1250 до 2500 мм. Также ГОСТ допускает нанесение хромового покрытия на листы толщиной до 2 мм. Слой хрома защищает сталь от агрессивного воздействия окружающий среды, уменьшая тем самым вероятность образования коррозии.

    Ещё поставляется в рулонах. От листового проката его отличает значительно большая длина, которая в зависимости от толщины профиля может доходить до 30 метров. Все это выставляет рулонную сталь в более выгодном свете в вопросах, касаемо транспортировки.

    Горячекатаный и холоднокатаный металлопрокат и его применение

    Поділитися
    Поделится

    В металлургии существуют два метода прокатки углеродистой стали: горячекатаная и холоднокатаная. По технологическому процессу такой металлопрокат не сильно отличается, но методика окончательной обработки придает изделию необходимые для производства свойства. Рассмотрим, чем различаются горяче- и холоднокатаные листы, какие у них есть особенности изготовления, а также возможности применения такой продукции.

    Технология изготовления и возможности применения холоднокатаного листа

    Холоднокатаные изделия подвергаются действию термической обработки, несмотря на название. Этот процесс происходит на начальных этапах подготовки стали. Чтобы очистить металл от окалины и оксидной пленки применяют 3 вида технологий:

    • травление. Заготовку погружают в 25% раствор соляной кислоты. Этот подход удаляет лишние химические элементы с поверхности металла;
    • дробеструйная обработка. Ударное воздействие устраняет возникшие частицы с поверхности листа;
    • комбинированная методика — поочередное применение травления и дробеструйной обработки.

    После проведенных процедур сталь подвергается холодному прокату. Стальные листы имеют толщину не более 5 мм и отличаются ровностью поверхности, а также прочностью.

    На этом данный этап производства считается завершенным; после него прибегают к процессам закалки и дрессировки стали. Закалка подразумевает собой процесс нагрева листа до 700 градусов по Цельсию. В таких условиях происходит рекристаллизация стали, а последующее охлаждение позволяет придать изделию гибкости и упругости. После закалки лист повторно прогоняют на станке для придания необходимой формы поверхности.

    Холоднокатаный лист применяется во многих сферах промышленности. Среди них выделяют:

    • авиапромышленность. Прочность листа и его легкость позволяют использовать материал в качестве элемента фюзеляжа;
    • автостроение. Выполняют элементы кузова, стоек, порогов;
    • электротехника. Может служить как материал обшивки, так и как функциональный элемент;
    • в химической промышленности. Стойкость к воздействию кислот и высоких температур делают возможным изготовление баков, цистерн для химической отрасли;
    • металлургия. Листы могут использоваться в качестве заготовки.

    Технологический процесс изготовления холоднокатаного листа позволяет выделить ряд особенностей изделия:

    • точность задаваемых механических и геометрических характеристик;
    • привлекательный внешний вид;
    • однородность структуры металла;
    • соотношение массы к размеру изделия;
    • ровность поверхности.

    Методы изготовления горячекатаной продукции и ее применение

    Горячая технология прокатки подразумевает нагрев металла до 900 градусов по Цельсию без предварительной подготовки. В результате нагрева изделия возникает образование зерен металла правильного размера. Технология изготовления отличается простотой, что в итоге влияет на качество продукта. Горячекатаная продукция может использоваться в:

    • строительстве. Выполняет несущие элементы зданий;
    • металлургии. Способность выдерживать высокие температуры, позволяет применять в условиях производства;
    • в качестве заготовки для дальнейшего проката.

    Эта технология изготовления позволяет придать форму материалу еще до окончания процесса, а также она:

    • увеличивает пластичность и вязкость;
    • уменьшает прочность и твердость;
    • улучшает механическую обработку материала.

    Изделия горячей прокатки не подвергаются обработке против окалины или цинковой пленки. Эта особенность не лучшим образом влияет на качество выпускаемой продукции, зато снижает цену товара.

    Отличия холоднокатаного и горячекатаного стального листа

    Описанные технологии объясняют отличия продукции холодно- и горячекатаного производства. Холодная отличается хорошими механическими и физическими показателями, в то время как вторая выделяется низкой стоимостью металлопроката.

    ​Лист стальной холоднокатаный

    Внешний вид холоднокатаного листа

    Холоднокатаный стальной лист представляет собой разновидность листового проката с высоким качеством поверхности и механическими характеристиками. Этим и объясняется его повсеместное применение в строительной отрасли, для изготовления корпусов автомобилей и другого транспорта и решения других ответственных задач.

    Сортамент холоднокатаного листа

    По виду поставки холоднокатаный лист, по ГОСТ 19904, подразделяется на две большие группы:

    • в картах выпускается прокат толщиной 0,35-5 мм, длиной 1-6 м и шириной 0,5-2,35 м;
    • в рулонах массой 1,5-20 т изготавливается сталь до 3,5 мм с теми же диапазонами ширины (по длине не регламентируется);

    Лист выпускается с обрезной или необрезной кромкой и маркируется, соответственно, «О» или «НО». Он может иметь нормальную (Б), повышенную (А) или высокую (В) точность изготовления по каждому из основных габаритных размеров (в таком случае после букв Б, А или В идут литеры Д – для длины, Ш – для ширины и Т – для толщины). Также для проката нормируются плоскостность, разнотолщинность, волнистость, косина реза, телескопичность (для рулонов), дефекты поверхности.

    Марочный сортамент холоднокатаного листа может быть довольно широким, начиная от сталей обыкновенного качества типа Ст3сп и заканчивая широким спектром легированных марок.

    Технология производства

    Если горячекатаный лист считается, в основном, полупродуктом, то холоднокатаный относится к прокатной продукции высокого передела. Соответственно, и технологии его производства могут отличаться в зависимости от назначения продукции.

    Рассмотрим производственный цикл на примере производственной схемы холодной прокатки завода «Северсталь», состоящей из следующих участков:

    1. участок подготовки производства;
    2. участок калпаковых печей;
    3. участок электротехнических сталей;
    4. цех покрытий металлов;
    5. цех травления металла;
    6. участок сортировки и упаковки холоднокатаного металла;
    7. склад рулонов;
    8. склад горячекатаных рулонов;
    9. склад травленных рулонов.

    В качестве заготовки для прокатки конструкционного х/к листа используется г/к рулонный прокат толщиной обычно около 2 мм со станов НШПС. Для более толстой продукции увеличивается и толщина заготовки.

    На первом этапе осуществляется удаление окалины с поверхности полуфабриката. Для этого производится разматывание рулонов с промежуточной сваркой стыков для обеспечения непрерывного потока стали.

    Линия по очистке стали от окалины

    Линия по очистке стали от окалины

    Чтобы синхронизировать процессы поступления металла и его прокатки используется специальное петлевое устройство. С него лист подается на дрессировочный стан или на изгибно-натяжное устройство, которое обеспечивает ломку окалины. Окончательное ее удаление происходит на участке травления, после чего сталь промывается от кислоты последовательно в горячей воде, щелочи и холодной воде, сушится, смазывается в промасливающей камере, режется на мерные длины и сматывается в рулоны.

    Далее рулоны поступают на стан холодной прокатки, где он обжимается роликами на скоростях около 35 м/с. На современных станах бесконечной прокатки к каждому предыдущему рулону доваривается следующий, что обеспечивает непрерывность процесса и, соответственно, повышение производительности и снижение себестоимости металла. При прохождении стыков скорость прокатки обычно снижается, а потом стан разгоняется до обычных режимов.

    Поскольку во время обжатия проката лист подвергается наклепу, следующий этап предусматривает проведение рекристаллизационного отжига. Это позволяет повысить пластичность и прочность стали. Операция предполагает нагрев металла в безокислительной атмосфере и выдержку и охлаждение. Длительность процесса в колпаковых печах— около 2 суток, поэтому на современных станах используется более производительное непрерывное оборудование, синхронизированное с процессом прокатки.

    Для последующего упрочнения ленты, обеспечения плоскостности листа и формирования заданной шероховатости применяют дрессировку – операцию по небольшому обжатию стали. После этого производится обработка металла на агрегатах поперечной и продольной резки, смотка в рулоны и упаковка.

    Склад рулонов холоднокатаной стали

    Складирование рулонов холоднокатаной стали

    Обзор российского рынка холоднокатаного листа

    В России х/к лист изготавливает большое количество предприятий. Основными поставщиками такой продукции на российский и зарубежный рынки являются следующие предприятия:

    Также в стране есть несколько более мелких производителей. Весь список предприятий производящих х/к лист на этой странице.

    В структуре производства всей стальной металлопродукции холоднокатаный лист занимает около 15%. Из общего объема стали, произведенной российскими предприятиями (около 52 млн тонн), на холодную прокатку листа идет около 8 млн тонн. Из них только на экспорт поставляется примерно 1,2-1,3 млн тонн, а оставшаяся сталь потребляется внутренним рынком.

    Применение холоднокатаного листового проката

    Холоднокатаная листовая сталь отличается высоким качеством поверхности (ее можно формировать режимами прокатки), имеет мелкое зерно и, соответственно, повышенные прочностные свойства, характеризуется точностью геометрии. Поэтому ее широко применяют для получения разных видов металлопродукции, включая электротехнический, декапированный лист, жесть и пр.

    Прежде всего, значительный объем х/к металла идет на холодную штамповку различных деталей машиностроения и готовых изделий, например, посуды. Он маркируется буквами ХШ и разделяется по степени вытяжки на семь категорий. Технологические особенности такого материала обеспечиваются как составом стали, так и качеством поверхности. Для штамповки применяется лист с шероховатой, матовой или зеркальной (глянцевой) поверхностью, которая определяется высотой микровыступов на поверхности стали.

    Процесс штамповки кастрюль из холоднокатаной листовой стали

    Процесс штамповки кастрюль из холоднокатаной листовой стали

    Большой объем х/к листа идет на профилирование. В частности, из него получают профнастил, металлочерепицу, сайдинг и другие строительные материалы. В большинстве случаев такой лист проходит промежуточную оцинковку и нанесение лакокрасочного, либо полимерного покрытия. Кровельный лист может использоваться и без профилирования.

    Другим основным потребителем холоднокатаного плоского проката является автомобилестроение, где из него штампуют кузова легковых и грузовых машин.

    Процесс сборки кузова автомобиля из холоднокатаной листовой стали

    Процесс сборки кузова автомобиля из холоднокатаной листовой стали

    Для особо глубокой вытяжки используется лист из IF-сталей (практически чистое железо), которые обладают высокой пластичностью и штампуемостью.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector