Изделия из холоднокатаного металла

Обновлено: 05.07.2024

Холодная обкатка листовой стали – более дорогая процедура ввиду ее относительной сложности. Она сопровождается выравниванием заготовок по толщине, точным раскроем листов и иными видами обработки.

Описание

Холоднокатаные стали – определение, характеризующее плоские изделия из (не) ржавеющего сплава. Кратко процесс проката характеризуется выпрессовыванием горячепрокатных листов. ХКС идут на производство кузовов автомобилей, кровельного листа и десятков иных видов наиболее востребованной в народнохозяйственной деятельности продукции. От горячекатаной холоднокатаная сталь отличается большей гладкостью и однородностью.

Изначально ХКС выпускается рулонами – в основном благодаря своей небольшой толщине, не превышающей 5 мм. Диапазон толщины ХКЛ – от 350 мкм до 2 мм. Ширина листа – 50… 500 см, длина – не более 600. Дополнительная обработка заключается в закалке и отпускании, анодировании, окраске и т. д. Разница между ХКС и горячепрокатной заготовкой – в том, что последний не проходит все эти стадии защиты от коррозии. Она, эта защита, и не нужна, когда горячепрокатный лист состоит из нержавейки.

Получаемые заготовки высокопрочны – дополнительные стадии обработки включают в себя устранение внутренних механических напряжений листовой стали. Уменьшенная толщина – менее 1 мм – удаётся благодаря ступенчатой стадии выпрессовывания. Лист обладает выраженным металлическим блеском, поверхность его – ровная и гладкая, в отличие от ГКС заготовок.

Низкая подверженность образованию ржавчины обязана применению «спокойных» при выплавке сталей – их пористость исключена, что тормозит процесс окисления. А применение нержавейки и вовсе его исключит.

Особенности производства

В отличие от горячекатаной стали производство ХКС осложнено дополнительными технологическими этапами. Они требуют дополнительного оборудования на заводе, возрастают при этом затраты энергии. Произвести ХКС изделия в домашних условиях весьма затруднительно – в отличие от, к примеру, кованых элементов.

Начальная обработка

Чтобы процесс пошёл, необходимы горячекатаные листы толщиной хотя бы от 2 до 10 мм. Миновав стадии переплавки и первичного проката, после остывания лист скручивается в рулоны и передаётся на конвейер холодной обкатки. Далее будущую ХКС разворачивают и переносят на конвейерный горизонтальный стенд. Первоначальная обработка – счищение окалины и окисной плёнки.

Если не удалить оксиды железа с поверхности, то конечные характеристики ХКС нарушатся, а валы повредятся.

Чистят будущую ХКС от наслоений механическим способом: под давлением в десятки атмосфер на поверхности листовой заготовки раскидываются частицы металла, которые затем удаляются вручную (рабочими) или на автоматическом станке при помощи стальных щёток. Химическое удаление осуществляется при помощи растворов крепких минеральных кислот: от хлорных до фосфорных. Погружение листов в резервуар осуществляется на считанные секунды или доли секунд – чтобы кислота не успела разъесть весь лист; достаточно лишь удаления примерно 1/20 части по толщине. После протравливания лист вытирается насухо и просушивается. Современное листовое производство зачастую сочетает оба метода.

Обкатка, прессование

После полного удаления окиси железа рулонная продукция пропускается через конвейер, на котором листы прокатываются повторно, затем они проходят через обжимной механизм и при необходимости нарезаются при помощи автоматических ножниц. Чем больше стадий прокатки проходит листовой материал, тем выше скорость: первый обжим проходит на минимальных оборотах. На начальной стадии сматывания обработанного рулонного листа- «свитка» скорость намотки увеличивается примерно до 2 погонных метров в секунду, затем – при завершении обработки всей полосы – вновь снижается до минимального количества оборотов в секунду.

Финальные работы

Для улучшения внутренней структуры сплав проходит стадию отжига при 685 градусах по Цельсию. Эта термообработка позволяет легирующим добавкам и присадкам равномерно перемешаться с железной основой. Завершающие стадии – последнее обкатывание и нарезка материала на полосы. Готовые листы – термообработанная листовая сталь – отправляются на склад.

Характеристики

Толщина ХКС, как ранее отмечено, составляет от 350 мкм до 5 мм, ширина – 50… 3500 см, длина – 1… 6 м. Плотность сталей, из которых производят листовые заготовки холодного проката, – 7,85… 7,95 т/м3. Толщина 6 мм и более относится уже к горячепрокатным заготовкам, чья поверхность далеко не идеальна, обладает посредственным внешним видом. Для выпуска ХКС листов применяют стали от «Ст3» до «Ст8», к примеру, используется состав Ст08пс. Но полуспокойные образцы – гораздо менее распространённое явление, т. к. стальной сплав разновидности ПС содержит небольшое количество мельчайших пор, ускоряющих ржавление листов. Листовые заготовки, чья длина превышает 6 м, производятся лишь по особым заказам, а в массовом сортаменте они нецелесообразны.

Виды поставок

Холоднокатаная сталь – не только листы. Она поставляется в виде уголков, полосовой стали, профилей различного поперечного разреза, начиная с П-образного. Толщина профильной стенки (или полки) не должна превышать 5 мм. Изделия с аналогичным параметром от 6 мм являются уже горячим прокатом. Холоднокатаными считаются также одиночный или двойной тавровый прокат, прут с круглым или квадратным сечением, лента толщиной до 1 мм. Не являются изделиями из ХКС рельсовый прокат и ребристая арматура.

Марки

Сталь, используемая в горячем или холодном сортовом прокате, – простые среднеуглеродистые составы типа Ст3… Ст60. К нержавеющим сталям относятся все отечественные сплавы с содержанием 13… 26% хрома по массе, например, все марки типа 12Х18, 20Х13… 20Х18 и им подобные. Зарубежные аналоги имеют примерно те же параметры, что и отечественные, но стоят в несколько раз дороже – приобретать их не рекомендуется, т. к. они не лучше российских марок стали. Нормы по применению различных марок закреплены условиями соответствующих ГОСТ, каждый из которых регламентирует выпуск определённого типа и вида продукции.

Сферы применения

ХКС, произведённая из низкоуглеродистых составов, применяется для изготовления кузовщины автомашин. Тонкий профиль – до 5 мм – используют для сварки автомобильного каркаса. Тонколистовая нержавейка, к примеру, используется для производства топливных баков, другие, похожие на неё по свойствам заготовки – для выделки деталей двигателя и трансмиссии и т. д.

ХКС до 1 мм используют для производства жестяных изделий. Сталь, пропущенную через валы сверхвысокого давления, лудят оловом – наносят его тонким слоем. Нарезанная в полосы по 1,5 м шириной заготовка идёт на производство жестяных банок для пищевых продуктов и краски.

Холоднокатаная сталь толщиной до 1 мм применяется в производстве эмалированной посуды. Она проходит через всё те же технологические стадии, что и предыдущая продукция, затем подаётся в прессующие установки.

Профнастил (кровельная сталь) подвергается оцинковке или окрашиванию, благодаря которым он обретает коррозионную устойчивость. Использование нержавеющих листов обошлось бы слишком дорого, а это значит, что оцинковке или окрашиванию подвергнется самая дешёвая разновидность типа «Ст5Сп».

Кровельная сталь идёт на настил для наклонных поверхностей, обустройство заборов и перегородок, нередко её используют как заменитель сайдинга.

Как определить массу?

Вес проката определяется по общей формуле: достаточно лишь плотность марки стали, из которой выпущены заготовки, умножить на объём. Для плоского (не профилированного) листа задача упрощается: чтобы узнать объём, умножьте толщину на длину и ширину – эти размеры должны быть указаны для каждого наименования продукции, там же упомянута и марка стали, плотность которой можно уточнить в справочнике.

Для чего используется холоднокатаная сталь?

Выбирая материалы для строительства, нельзя не ознакомиться с базой знаний горячекатаного и холоднокатаного проката. Знание различий между ними поможет вам выбрать подходящий материал для вашего строительного проекта. В то время как горячекатаный прокат допускает разнообразие форм, холоднокатаный прокат более или менее ограничен несколькими формами.

Холоднокатаный прокат обычно создается при температурах, близких к нормальной. Это помогает повысить прочность готового изделия. Холоднокатаная сталь имеет серый цвет и при прикосновении к ней кажется гладкой. В то время как при горячей прокатке нельзя быть уверенным в размерах готового продукта, результаты холодной прокатки всегда ближе к размерам готового продукта, поскольку он уже прошел процесс охлаждения.

Что такое холоднокатаная сталь?

Холоднокатаная сталь — это низкоуглеродистая сталь, производимая методом «холодной прокатки» и обрабатываемая при температуре, близкой к нормальной. Холоднокатаная сталь отличается превосходной прочностью и обрабатываемостью. Листы из холоднокатаной стали обычно используются для изготовления изделий, где требуются жесткие допуски, соосность, прямолинейность и поверхности с покрытием.

Термин «холоднокатаный» фактически относится к наименованию плоского листового проката и рулонов.

Использование холоднокатаной стали

Главный недостаток холодной прокатки — ограниченность форм. Продукция из холоднокатаной стали обычно бывает круглой, квадратной или плоской. Есть и другие формы, но они всего лишь вариации форм, упомянутых ранее. Холодная прокатка также ограничивает размер готовой продукции, в отличие от процесса горячей прокатки.

Типичные продукты, изготавливаемые методом холодной прокатки, включают пруток, пруток, листы и полосы. Холоднокатаный прокат, являясь чрезвычайно пластичным, обычно используется для умеренного вытягивания. Это делает их чрезвычайно полезными для проектов, где важна точность. Холоднокатаная сталь очень пластична. Она используется для металлической техники, а также для металлической мебели. Также она часто используется для производства школьных шкафчиков или гаражей, промышленных зданий и стальных навесов. Внутренние и внешние части автомобилей также изготавливаются из холоднокатаной стали.

Плюсы и минусы холоднокатаной стали

У холоднокатаной стали много преимуществ. Основным преимуществом этого метода является то, что холоднокатаная сталь примерно на 20% прочнее, чем горячекатаный аналог. Использование тепла для прокатки стали ослабляет металл. Если не применять высокие температуры, сталь сохраняет свою прочность. Таким образом, все, что содержит детали из холоднокатаной стали, имеет тенденцию служить дольше, чем то, что содержит детали его горячекатаного аналога. Еще одно преимущество холоднокатаной стали — это внешний вид. Он выглядит современно и законченно, в отличие от горячекатаного аналога, который часто выглядит рваным. Но все это имеет свою цену.

Единственным недостатком холоднокатаной стали является то, что она стоит дороже горячекатаной.

В чем ключевое преимущество холоднокатаной стали?

Холоднокатаная сталь производится на станках холодного обжатия, где материал охлаждается до температуры, близкой к комнатной, с последующим отжигом и / или дрессировочной прокаткой. В результате этого процесса производится сталь с широким диапазоном отделки поверхности и превосходными допусками, соосностью и прямолинейностью по сравнению с горячекатаной сталью. Холоднокатаная сталь содержит низкое содержание углерода, а метод отжига делает ее мягче, чем горячекатаный лист. Холоднокатаные стальные изделия обычно производятся в листах, полосах, прутках и прутках. Холоднокатаный прокат обычно меньше, чем такой же продукт, произведенный методом горячего проката.

Листы и полосы из холоднокатаной стали доступны в полутвердом, полутвердом, четверть-твердом и дрессированном состоянии. Среди этих условий прокатка с полной твердостью уменьшает толщину почти на 50%, в то время как другие условия более толстые. Прокатная стальная заготовка обычно используется в последующих методах холодной обработки, где требуется хорошая пластичность.

Другие формы можно подвергать холодной прокатке, если поперечное сечение относительно однородно, а поперечный размер относительно мал. Холоднокатаные профили обрабатываются в серии операций формовки. Обычно это делается по линиям калибровки, разбивки, черновой, получистовой, получистовой и чистовой обработки.

Холоднокатаная сталь используется для производства разнообразной продукции, от бытовой техники, такой как холодильники и стиральные машины, до промышленного оборудования, архитектурных компонентов, автомобилей и различных изделий, связанных со строительством. Холоднокатаная сталь — незаменимый материал в современном обществе. Холоднокатаная сталь обладает антикоррозийными свойствами. Более гладкая поверхность более устойчива к коррозии.

Купить металлопрокат холоднокатаного производства вы можете на сайте нашей металлобазы через каталог продукции. У нас представлен только качественный Х/К металл от лучших производителей России с бесплатной доставкой в пределах КАД.

Холоднокатаный лист: практическое применение и основные отличия от горячекатаного, масса проката и технология производства

Холоднокатаные листы нашли широкое применение в промышленном производстве как исходный материал для изготовления элементов конечной продукции. Лист стальной холоднокатаный выпускают в виде длинных полос — рулонов, пластин прямоугольной формы.

Способом холодной прокатки получают листы из других металлов: меди, алюминия, сплавов на его основе, латуни.

Плоские холоднокатаные металлические изделия получают на тех же металлургических предприятиях, что и горячекатаные листы, путем их дальнейшей обработки — прессования.

Несмотря на общий исходный материал — сталь — горячекатаный, холоднокатаный листы имеет существенные различия. Кроме способа производства, отраженного в названии, холоднокатаная сталь имеет очень высокую прочность, приятный внешний вид, металлический блеск.

Производство холоднокатаного стального листа требует более сложного оборудования, способного развивать большие механические усилия.

Поэтому толщина изделий находится в пределах 0,35-5 мм, толщина горячекатаного листа — 2-50 мм.

Горячекатаный, холоднокатаный листы отличаются областями применения. Холоднокатаные изделия могут проходить дополнительную обработку: оцинковку, покраску, покрытие защитным слоем, нагрев, изменение формы, дрессировку.

Содержание

Физические свойства

Характеристики холоднокатаных листов определяются свойствами материала изготовления, особенностями технологического процесса.

Среди физических особенностей:

Высокая механическая прочность; достигается применением последовательности технологических процессов, нацеленных на устранение в сплаве внутреннего натяжения между слоями;
Небольшая толщина — от 0,35 мм; чтобы получить такой тонкий лист, заготовку многократно прокатывают без нагревания под прессом; с увеличением толщины требуются все большие механические усилия, поэтому максимальная величина ограничена 5 мм;
опрятный внешний вид поверхности; она чистая, гладкая, с характерным металлическим блеском, на ней отсутствует гарь, накипь, следы температурной, химической обработки;
Процесс образования ржавчины на поверхности холоднокатаного листа значительно замедлен; этому способствует нагревание изделий на последнем этапе обработки с последующей рекристаллизацией; при длительной эксплуатации изделий из холоднокатаного листа они более устойчивы к воздействию коррозии.

Классификация стальных холоднокатаных листов

В основу классификации тонколистового проката, полученного способом холодной прокатки из углеродистой стали общего назначения положены несколько характеристик. Нормативы производства определяют несколько

Гостов: 16523-97 — общие требования, технология производства, 19904-90 — сортамент. Марки стали, пригодных для изготовления, зафиксированы ГОСТ 380-2005, 1050-88 — химический состав исходного сплава.

По внешнему виду, способу складирования различают:

По характеру сформированной кромки:

С обрезной кромкой — обозначается как «О»;
Без обрезной кромки — «НО».

По способности к деформации при механической прокатке:

Нормальная вытяжка — обозначается как «Н»;
Глубокая вытяжка — «Г».

Лист стальной холодной прокатки характеризуют величиной наименьшей текущей сопротивляемости.

По прочности изделия образуют несколько групп (для обозначения характеристики используют символ К):

330, 310, 270, 260;
В производстве используют углеродистую сталь 08пс, 10пс.
Из сплава Ст3 общего назначения производят изделия, относящиеся по прочности к группам 300, 350.

Точность прокатки делит листы на два вида: с повышенной точностью — обозначается «А», с номинальной точностью — «Б». Листы по качеству обработки поверхности различают:

С особо высокой;
Высокой;
Повышенной отделкой.

Состояние поверхности может быть следующей:

Глянцевая — обозначается как «ГЛ»;
Матовая — «М»;
Шероховатая — «Ш».

Каждый ГОСТ устанавливает свои критерии отнесения проката к конкретному виду по способности к вытяжке, качеству отделки, состоянию поверхности, точности линейных размеров.

Весь технологический процесс условно разделяют на три этапа: начальная подготовка, прокат с прессованием, завершающая обработка. Главная задача предварительной подготовки — очистка поверхности после горячей прокатки, удаление пленки из оксида железа (окалины). Механическая очистка может быть ручной, автоматизированной шлифовкой.

Ручную очистку поверхности выполняют рабочие, используя шлифовальный электроинструмент. Механическую очистку выполняют, направляя под давлением на поверхность поток частиц абразива. Для очистки химическим способом используют концентрированные растворы соляной (HCl), азотной (HNO₃), серной (H₂SO₄), фосфорной (H₃PO₄) кислот.
Заготовки помещают на непродолжительное время в емкость с кислотным раствором. Далее их извлекают, промывают от остатков раствора, вытирают, высушивают. Все операции проводят с соблюдением строжайших правил техники безопасности.
Очищенные заготовки подают на прокатный стан, оборудованный несколькими последовательно расположенными прессами, оборудованием для автоматической резки, сварки. Каждый механизм производит обжимку, обрезку, заготовки становятся все тоньше. На последнем этапе полосу сворачивают в рулоны.

Дополнительная обработка состоит в нагревании до 680-690°С в печи. При этом происходит рекристаллизация металла, повышается порог прочности, уменьшается волнистость изделий, показатель текучести. После остывания на готовый прокат ставят штамп.

Область применения

Стальной холоднокатаный лист используют в автомобильной промышленности. Из проката 1-2,5 мм толщины изготавливают кузова легковых машин, емкости для топлива, кабины грузовиков, поддоны, крышки двигателя, крепежные, защитные приспособления моторного отсека.

Жесть имеет толщину до 0,5 мм. Получают ее холодной деформацией на сверхмощных прессах валкового типа. Получившиеся листы режут промышленными ножницами на полосы шириной до 1,5 м. Из них штампуют банки, перегородки, делают ограждения, элементы декораций.
Для производства бытовой эмалированной посуды листы стали отжигают в специальных печах при высокой температуре. Сталь становится более пластичной, требуются меньшие усилия для штамповки. После отжига листы очищают химическим способом; отштампованные формы покрывают слоем эмали.

Профнастил — тонкий лист металла, покрытый защитным слоем цинка. Для увеличения механической прочности, защиты от повреждений формируют дополнительные ребра жесткости.

Профнастил широко используют в строительстве для сооружения ограды, создания изгородей, временных заграждений, монтажа кровли, поверхностей под уклоном, для зашиты от атмосферных осадков наружных стен зданий.

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.

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.

Основные отличия холоднокатаной и горячекатаной стали

Категория	Холоднокатаная сталь	Горячекатаная сталь
Метод производства	Обкатка горячекатаной стали с помощью промышленных прессов без нагрева	Нагрев стальных заготовок с последующей их обкаткой с помощью пресса
Прочность	Очень высокая	Средняя или высокая
Вид	Приятный вид, есть металлический блеск	Посредственный вид, отсутствие блеска
Сложность производства	Высокая	Низкая или средняя
Листовая толщина	От 0,35 до 5 миллиметров	От 2 до 50 миллиметров
Сферы применения	Каркасы автомобилей, профлист, посуда, элементы конструкций, отделочные конструкции, производство труб	Лестничные 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.

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.

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.

Начальная обработка

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.

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.

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:

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).
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.
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.

Как определить массу проката?

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.

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.

Горячекатаные и холоднокатаные стальные листы: отличия и сфера применения

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.

Категория	Холоднокатаная сталь	Горячекатаная сталь
Метод производства	Обкатка горячекатаной стали с помощью промышленных прессов без нагрева	Нагрев стальных заготовок с последующей их обкаткой с помощью пресса
Прочность	Очень высокая	Средняя или высокая
Вид	Приятный вид, есть металлический блеск	Посредственный вид, отсутствие блеска
Сложность производства	Высокая	Низкая или средняя
Листовая толщина	От 0,35 до 5 миллиметров	От 2 до 50 миллиметров
Сферы применения	Каркасы автомобилей, профлист, посуда, элементы конструкций, отделочные конструкции, производство труб	Лестничные пролеты, элементы навесных конструкций, производство подземных труб, строительство

Свойства горячекатаного проката

Горячекатаный листовой прокат отличается шероховатой поверхностью. Готовый лист имеет скругленные неточные углы. Если они обрезаются, материал маркируется индексом О, если он поставляется без обрезки, он получает индекс НО. Толщина этого типа стали неравномерна, ей характерен высокий процент содержания окалины.

Сортамент г/к листа по ГОСТ

Принятые нормативы делят горячекатаный лист металла на типы по толщине и сфере использования. Сейчас действуют ГОСТы с номерами:

14637-89, описывающий параметры толстолистового г/к проката толщиной 4-160 мм нормального качества, производимого из углеродистых сталей;
16523-97, определяющий свойства тонкого г/к проката до 3,9 мм;
5520-79, нормирующего выпуск толстолистовой г/к продукции толщиной 4-160 мм, основой которых служат углеродистые, низколегированные, легированные стали, применяемой для изготовления котельного оборудования, промышленных сосудов;
5521-93, описывающий листы нормальной и повышенной прочности толщиной 4-60 мм, выпускаемые из стали с увеличенной долей марганца для использования в судостроении;
6713-91, задающий параметры толстолистового проката из низколегированных марок для строительства мостов (обычных и северных);
Р 55374-2012, отвечающий за мостовые конструкции из легированных сталей.

Размеры горячекатаного листа

Горячекатаная сталь нарезается на листы по габаритам, регламентируемым ГОСТ 19903-2015. Этот норматив задает толщину, равную 0,4-160 мм. Он берет за основу обычную нелегированную или низколегированную сталь. Если металл заворачивается в рулоны, его толщина должна быть 1,2-12 мм.

Кромка может обрезаться или не обрезаться. Точность описывается как повышенная или нормальная для толщины до 12 мм. Варианты плоскостности — нормальная, улучшенная, высокая, особо высокая.

Рулоны формируются на основе цельного полотна или двух сваренных кусков. Допустимые длины фрагментов — не меньше 1:5. Другие параметры длин и количества кусков обговариваются с заказчиком.

Ширина листов — 0,5-3,8 м, длина — 7,1-12 м.

Плюсы и минусы

обширный диапазон толщин, возможность выпуска листов до 20 см;
доступность;
меньше производственных этапов;
более высокая устойчивость к ржавлению по сравнению с х/к-обработкой.

неравномерность толщины, краев, поскольку при производстве металл нагревается, а при остывании покрывается окалиной, неравномерно сжимается, провисает в середине;
неточные размеры;
сложность сварочных работ — лист может «вести» из-за габаритных колебаний.

Основные свойства холоднокатаной продукции

Преимущества холодной прокатки:

возможность получения очень тонкого листа – от нескольких микрон, – что недостижимо при горячем деформировании;
более высокая точность размеров;
хорошее качество поверхности.

Основные недостатки холодного деформирования:

необходимость наличия широкого ассортимента сложного оборудования;
большое количество переделов;
значительная энергоемкость, в том числе из-за необходимости обязательного отжига.

Очистка окалины выполняется двумя методами:

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:

Различия между горячекатаной и холоднокатаной сталью

Важно отметить, что основное их отличие — это процесс производства. Горячий — относится к процессу, который проходит при сильном нагревании, а холодный — производится при обычной температуре. Хотя эти методы и влияют на производительность, а также общее применение, но их не следует путать с формальными спецификациями и марками стали, определяющими металлургический состав и характеристики. Стали разных марок и спецификаций бывают как горячекатаными, так и холоднокатаными, включая основные углеродистые и другие стальные сплавы.

Это может показаться очевидным, но некоторые виды стали больше подходят для определённой специфики применения. Поэтому понимание того, какую из них использовать, поможет предотвратить перерасход сырья. И также можно сэкономить средства и время, затрачиваемые на дополнительную обработку. Понимание различий между стальными изделиями горячей или холодной прокатки останавливает выбор на том или другом виде.

Читайте также: