Что такое горячекатаная сталь и холоднокатаная сталь

Обновлено: 13.05.2024

Разные типы стали подвергаются широкому спектру процессов для достижения надлежащих физических свойств. Как знают многие, существует разница между горячим и холодным металлопрокатом, но не понимают, как и чем отличается производство горячекатаной или холоднокатаной стали, каковы области применения, каким отраслям промышленности служат горячекатаные и холоднокатаные изделия и для каких направлений горячекатаный или холоднокатаный прокат является лучшим для конкретного применения, механической обработки или других потребностей. Как следует из названия, все виды проката проходят через два или четыре рулона. Рулоны сжимают сталь и прикладывают давление, чтобы сгладить или сформировать ее в желаемую форму, что изменяет физические свойства стали. Сталь почти всегда проходит через валики более одного раза, пока не будет достигнута точная форма или приблизительная нужная форма стали.

Горячекатаная сталь

Разница

Процесс горячей прокатки обрабатывает прокатную сталь при температуре выше температуры рекристаллизации стали, которая имеет место быть более чем на 1700 градусов по Фаренгейту. Сталь, которая выше температуры рекристаллизации, может быть сформирована в нужную форму намного легче, чем более холодная сталь, и такая сталь может начинаться со значительно больших размеров. Это также обычно дешевле в производстве, чем холоднокатаная сталь, и часто производится без пауз или задержек в процессе, поэтому горячекатаная сталь не нуждается в повторном нагревании. В процессе охлаждения горячекатаная сталь будет усаживаться, а размер и форма стали будут менее предсказуемыми, чем у холоднокатаной стали.

Внешний вид

Горячекатаные изделия будут иметь чешуйчато-серый цвет и более округлые и менее точные углы, чем холоднокатаная сталь. Это делает горячекатаную сталь более идеальной для применений, где чрезвычайно точные размеры не нужны, и нет сильной гонки за внешним видом. Иногда чешуйчатая отделка предпочтительна для конечного продукта при механической обработке или металлообработке.

Механические свойства

Механические свойства стали часто зависят от их сорта или химического состава. По этой причине никогда не следует делать предположения о механических свойствах горячекатаного и холодного проката, если они не относятся к одному классу. Используя очень распространенный пример 1018, химические свойства стали 1018 будут одинаковыми.

Однако мы видим, что между холодным прокатом и горячим прокатом существуют ключевые различия:

Горячекатаный / Холоднокатаный

Прочность на растяжение 67 000 фунтов на квадратный дюйм / 85 000 фунтов на квадратный дюйм

Предел текучести 45 000 фунтов на квадратный дюйм / 70 000 фунтов на квадратный дюйм

Сокращение площади 58 / 55

Удлинение в 2 «36 / 28

Твердость Бринелла 137 / 167

Где используется?

Вы найдете горячекатаные изделия, такие как круг горячекатанный, в сварочных и строительных работах, при изготовлении железнодорожных путей, I-балок и других стальных строительных материалов, которые не требуют сверхточных форм. Для всех этих изделий можно лист горячекатаный купить в специализированных магазинах.

Холоднокатаная сталь

Холоднокатаная сталь изготавливается при температурах ниже ее температуры рекристаллизации, как правило, при комнатной температуре. Поскольку сталь изготавливается при гораздо более низкой температуре, нет необходимости беспокоиться о стирании или изменении формы стали.

Изделия из х/к стали, такие как холоднокатаный стержень стальной, имеют более гладкий вид и могут иметь квадратные углы более точные по размеру и обработке.

Предел текучести и прочность на разрыв холодного проката будет выше, чем горячекатаный образец, что делает холодный прокат менее вероятным для разрушения под давлением.

Холоднокатаная сталь гораздо более предпочтительна в мире обработки, где качество стали является важным фактором качества конечного продукта, а внешний вид стали также является очень важным фактором. Для этих целей можно купить холоднокатаную сталь у поставщика.

Резюме

Ниже приведены некоторые из основных отличий горячекатаной и холоднокатаной прокатке:

Отличия горячекатаного и холоднокатаного металлопроката

Большая часть стальных изделий с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни производится из материалов полученных в результате горячекатаного или холоднокатаного проката. Каждому из методов обработки присущи ярко выраженные особенности технологического процесса. Они требуют разных объемов вложения денежных средств. Конечные изделия, произведенные из такой стали, обладают различными свойствами.

В чем выражаются отличия горячекатаного металла от холоднокатаного?

Первый тип стали производится при обработке заготовок на прокатном стане под воздействием высокой температуры. При нагреве металла до 1000 C°, он теряет жесткость и приобретает достаточную пластичность. Благодаря этому стали можно придать практически любую форму, а также изготовить изделия различных размеров.

Второй тип металла представляет собой дополнительно обработанную горячекатаную сталь. Заготовка подвергается точечной деформации при комнатной температуре, а затем производится ее конечный обжиг. Такое воздействие применяется если нужно получить продукт с точными допусками размеров и высоким качеством обработки поверхности металла.

Основные преимущества горячекатаного и холоднокатаного прокатов

Горячий способ производства считается самым распространенным (около 80% всей продукции). Изделия такого типа чаще всего применяются в строительстве и возведении габаритных сооружений. Можно выделить следующие плюсы подобной стали:

Небольшая стоимость и высокая скорость производства — так как формовка осуществляется за один цикл требуется меньше временных и денежных затрат.
Высокие показатели пластичности и прочности металла — изделия подходят для изготовления сложных деталей.
Возможность производства изделий с разнообразной толщиной (до 20 см).
Высокая износоустойчивость конечных продуктов.

Горячекатаная продукция активно используется в судостроении, производстве авиационной техники и машиностроении. На ее базе возводятся конструкции с применением сварных, клепанных и болтовых соединений. Выстраиваются несущие перекрытия, а также прокладываются магистральные трубопроводы.

Что касается холоднокатаного способа производства, то он предполагает дополнительные финансовые вложения. Однако только благодаря ему можно получать изделия обладающие привлекательным внешним видом, а также отвечающие высоким стандартам качества и прочности. Среди главных преимуществ такой стали:

Отсутствие рисков при проведении сварочных работ по материалам металлопроката.
Возможность изготовления высокоточных изделий, обладающих четкими формами и размерами.
Высокое качество обработки поверхности продукции — повышение ее эстетических и эксплуатационных свойств.
Возможность выпуска тонколистовых изделий.

С помощью данного метода обработки металла производятся корпусные части автотранспорта, оцинкованные и профилированные листы, эмалированная посуда, консервные банки и другая продукция, требующая дополнительной обработки.

Основные недостатки горячекатаной и холоднокатаной стали

Металлические изделия, произведенные под воздействием высоких температур обладают и рядом отрицательных свойств:

Необходимость дополнительной обработки такой продукции для избавления от окалины.
Неравномерность толщины конечного продукта из-за сужения металла в процессе остывания.
Шероховатость поверхности изделия.

Учитывая особенности сферы применения такой стали, данные минусы оказываются незначительными. Это же касается и материалов, обработанных методом холодного проката. К числу их недостатков относятся:

Высокая стоимость — из-за необходимости применения заготовок высокого качества и сложности производственного процесса.
Низкая пластичность металла.
Необходимость дополнительной антикоррозийной обработки конструкций из такого материала.

Особенности готовой продукции

Зачастую оба метода используются для выпуска листовой стали. Основные отличия холоднокатаного листа от горячекатаного заключаются в их размерах и качественных характеристиках. Обработанный высокими температурами металл будет иметь скругленные неточные углы. При этом кромка может как обрезаться, так и оставаться нетронутой. Габариты нарезки таких листов регламентируются ГОСТ 19903-2015. В связи с ним толщина будет равна 0,4-160 мм. Если же продукт будет сворачиваться в рулоны, его толщина составит 1,2-12 мм.

Что касается отличий холоднокатаной трубы от горячекатаной — они заключаются прежде всего в разнице толщины стенок. К первому типу относятся изделия с тонкими стенками, а зачастую и с меньшим диаметром самой трубы. Они производятся по ГОСТ 8734-75 и 8733-74, а минимальные показатели толщины составляют 0,06 мм.

Кроме того, помимо стандартного сечения, холодный прокат позволяет реализовывать квадратное, овальное или иное сечение при изготовлении труб. Диапазон колебания их диаметров может составлять от 0,3 до 450 мм.

Горячекатаные трубы изготавливаются в соответствии с ГОСТ 8732-78 и 8731-74. Их диаметр — от 28 до 530 мм, а толщина стенок — от 2,5 до 75 мм. Они применяются для прокладки трубопроводов, на которые не предполагается воздействие избыточной нагрузки.

Чем отличается холоднокатаный лист от горячекатаного?

Прокатка – это обработка металлов под давлением. Разница свойств горячекатаного и холоднокатаного листа обусловлена температурой процесса производства. Существует промежуточный температурный интервал, в котором осуществляется плоское деформирование. Такую прокатку называют теплой, применяют ее достаточно редко. Ее цель – получение требуемых свойств продукции при экономии энергоносителей.

Различия в производстве горячекатаной и холоднокатаной стали

Горячее деформирование осуществляется при температурах, превышающих условия рекристаллизации металла и составляющих 60% и более от температуры плавления. Исходная заготовка – сляб. При повышенных температурах прочность стали уменьшается, что позволяет снизить усилие, необходимое для придания заготовке нужных размеров. В процессе происходит образование новых зерен, сохраняющих хорошую пластичность металла. Контролировать конечные размеры сложно из-за наличия на поверхности окалины и объемных изменений при охлаждении.

Холодная прокатка – пластическое деформирование заготовки при комнатной температуре. Заготовкой в данном случае служит горячекатаный лист. Перед обработкой его обязательно очищают от окалины дробеструйным аппаратом, кислотами, их комбинацией. При температурах деформирования, которые находятся ниже уровня 30% от температуры плавления, в листе возникает наклеп или деформационное упрочнение, увеличивающие прочность проката и снижающие пластичность. Для частичной рекристаллизации структуры, позволяющей несколько снизить твердость и повысить пластичность, проводят термическую обработку – отпуск.

Отличие свойств горячекатаного листа от характеристик холоднокатаного

В результате применения разных технологий получают листы, свойства которых различаются в значительной степени. Выбор холоднокатаного или горячекатаного листа зависит от функционального назначения.

Преимущества горячего деформирования

Возможность получать продукцию в широком диапазоне толщин – 0,4 (реально 1,2)-200 мм.
Относительно небольшая себестоимость процесса.
Более высокая коррозионная стойкость, по сравнению с результатом холодного деформирования.

Недостатки горячей прокатки:

невозможность получения качественного тонкого листа;
поверхность неровная, с опуском в центре, низкокачественная, вероятно присутствие окалины;
низкая точность размеров;
при сварке лист может «вести».

Преимущества холоднокатаного листа:

возможность получения плоских изделий толщиной в несколько микрон;
высокая точность геометрии;
ровная, качественная поверхность, продукция может использоваться для изготовления изделий, в которых важна эстетическая составляющая;
не «ведет» при сварке.

Недостатки этой продукции

малая коррозионная устойчивость на воздухе без антикоррозионной поверхностной обработки;
часто – пониженная пластичность;
высокая себестоимость изготовления, обусловленная использованием широкого ассортимента сложного оборудования и высокой энергоемкостью процесса.

Чем отличаются области применения холоднокатаного листа от горячекатаного?

Разница в свойствах обуславливает различные сферы использования.

Горячекатаный лист чаще всего применяется:

в строительстве – для изготовления несущих покрытий;
в судо-, авиа- и машиностроении;
для создания конструкций на сварных, болтовых, клепочных соединениях;
для изготовления сварных труб.

Области применения холоднокатаного листового проката:

производство профнастила, гладкого оцинкованного листа;
автомобилестроение;
получение жести – тонкого листа или ленты с защитным, чаще всего оловянным, покрытием, используемой для изготовления консервных банок;
травленный отожженный лист – декапир – применяется для изготовления эмалированной посуды.

Благодаря высокому качеству поверхности, холоднокатаный лист хорошо воспринимает порошковое окрашивание, хромирование, никелирование.

Горячекатаная и холоднокатаная сталь: в чём отличия

Сталь представлена разными сортами и спецификациями. Различна она по форме и видам отделки. Всемирная ассоциация производителей стали выделяет более 3,5 тыс. её разновидностей, имеющих свои уникальные свойства. Она повсеместно используется в строительстве, обустройстве инфраструктуры, бытовой технике, производстве транспорта и в других областях. Если вы посетите наш сайт, то найдёте там большое количество изделий металлопроката: арматура, трубы, профили, листы, рулоны, проволока, сетки и т. д.

Но оптимизация свойств стали это не только изменения в химическом составе. Процесс её производства также оказывает существенное влияние на стальную продукцию, даже в случаях, если марка и характеристики совпадают. Ключевое различие — метод её получения: холодная или горячая прокатка.

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.

Этот производственный цикл происходит по следующей схеме: сталь прокатывается при довольно высокой температуре, свыше 900° C, что превышает температуру рекристаллизации, присущую большинству металлов. Это упрощает её формование и позволяет получать изделия, с которыми просто и легко работать.

Для получения г/к стали производители берут большую стальную заготовку. Её нагревают и подвергают предварительной обработке, применяя сплющивание по всей площади. После этого её выдерживают определённое время под влиянием высоких температур и пропускают через ряд валков для достижения окончательных размеров. Горячая сталь проходит через такие валки на высокой скорости. После этого стальной прокат скатывают в бухты и остывает. Стержни или листы, разделяют и подготавливают для хранения или транспортировки.

Сталь немного сжимается, охлаждаясь. Так как это происходит после обработки, то её конечная форма практически не контролируется. Поэтому горячекатаный прокат в основном применяется там, где точные размеры не являются критичными, например, на строительных объектах и железных дорогах.

Горячекатаный прокат можно идентифицировать по следующим параметрам:

шероховатая поверхность — остатки охлаждения от экстремальных температур;
слегка закруглённые края или углы у прутков и листов — из-за усадки;
незначительные искажения в толщине, наблюдаемые в разных местах изделия.

В чём преимущества горячей прокатки стали?

Г/к прокату обычно требуется гораздо меньшее количество обработки, чем холоднокатаному, что уменьшает его стоимость. Из-за того что горячекатаной стали позволяют остыть до комнатной температуры, в ней отсутствуют внутренние напряжения, иногда возникающие от механической закалки или отпуска.

Горячекатаная сталь применима в случаях, когда погрешность в размерах менее важна, чем прочность изделия, и где качество поверхности не является ключевым фактором. Если шероховатость поверхности вызывает беспокойство, её можно удалить пескоструйной обработкой, шлифованием или с помощью травления в кислотной ванне. После того, как шероховатость будет удалена, можно также нанести на поверхность краску или другие защитные покрытия различных видов.

Чтобы получить х/к сталь, необходимо подвергнуть горячекатаный прокат дополнительной обработке. Для этого его повторно прокатывают уже при обычной температуре, чтобы получить более точные размеры по всей площади и улучшить качество поверхности. Холоднодеформированные стали после этого становятся гораздо твёрже и прочнее.

Холодная прокатка применима только к листовым материалам, стержни или трубы прокатывать невозможно — их вытягивают. Применение шлифовки, токарной обработки и полировки используется для модификации и получения новой линейки продукции с улучшенными характеристиками и внешним видом.

Холоднокатаную сталь можно определить по следующим параметрам:

более качественные и обработанные поверхности с меньшими допусками;
гладкие поверхности, зачастую жирные на ощупь;
трубные изделия однородные и ровные;
изделия правильные по всему периметру с чётко очерченными краями и углами.

Какие преимущества у холоднокатаной стали?

Обладая лучшими свойствами, нежели г/к сталь, холоднокатаная используется в тех сферах, где нужна техническая точность и эстетика. А ввиду того, что она подвергается дополнительным обработкам — она обходится дороже. По физическим характеристикам х/к стали твёрже и прочнее г/к.

Выводы

Выбор между сталью горячего или холодного проката зависит от требований к ней. Горячекатаная — выигрывает в цене и разнообразии вариантов, холоднокатаная — в качестве и внешнем виде.

Лист холоднокатаный и горячекатаный: отличия

При изготовлении абсолютного большинства видов металлопроката, включая листовую сталь, используются «горячие» и «холодные» технологии производства. Здесь мы дадим ответы на вопрос, чем отличается холоднокатаный лист от горячекатаного. Эти ответы будут касаться их характеристик, преимуществ и недостатков, сферы применения и других аспектов.

Производство листового проката регламентируют два документа: ГОСТ 19903-2015 – для горячекатаного и ГОСТ 19903-2015 для холоднокатаного листа. Упомянем ещё ГОСТ 13345-85, которым установлены требования к изготовлению жести – разновидности холоднокатаного листового проката толщиной 0,18–0,36 мм. Основные отличия г/к и х/к листа обусловлены технологиями их производства:

горячая прокатка выполняется при температуре заготовок 1 150 – 1 200 °C на входе в первую клеть стана и завершается на отметке 900–950 °C;
при холодной прокатке в зависимости от марок стали границы температурного диапазона в 2,5–6 раз меньше.

Температура обработки стали непосредственно влияет на процесс рекристаллизации металла. Чем она выше, тем интенсивнее процессы изменения внутренней структуры стали, что влияет на механические и качественные характеристики готовой продукции. Это первая часть ответа на вопрос, чем отличается горячекатаный лист от холоднокатаного.

Характеристики стального металлопроката определяются свойствами сплава, из которого он изготовлен. Кроме того, на качестве готовой продукции сказывается технология её производства. Отличия горячекатаного листа от холоднокатаного проявляются в таких свойствах, как:

пластичность металла – у холодного листа она выше;
свариваемость – тоже лучше у холоднокатаного проката;
прочность на излом – выше у х/к листа.

Однако помимо различий, обусловленных свойствами самого металла, разница г/к и х/к листа находит своё продолжение в технологии производства этих видов проката. Правильнее будет говорить о возможностях холодной и горячей обработки металлов. Именно они определяют большинство отличий холоднокатаного и горячекатаного листа.

Чем ещё отличается холоднокатаный лист от горячекатаного

С ростом температуры металла его податливость в обработке быстро возрастает. При этом появляются новые возможности, но одновременно возникают и технологические ограничения по изготовлению некоторых видов продукции. Например, по «холодной» технологии невозможно катать рельсы, в то время как на станках горячей прокатки нельзя изготовить лист толщиной менее 0,4 мм. С технологической точки зрения разница холоднокатаного и горячекатаного листа выражается в таких параметрах, как:

толщина – у х/к листа она составляет 0,35–5 мм, а у г/к продукции – 0,4–160 мм;
качественные характеристики поверхности, которые выше у холодного проката;
точность изготовления – допуски для х/к листа намного жёстче.

Совокупность свойств и характеристик определяет основные сферы применения разных видов металлопроката. Нередко они являются взаимозаменяемыми материалами, но чаще всего прокат предназначен для изготовления определённых видов продукции или других целей. Такое разделение объясняется в том числе финансовыми причинами, поскольку холоднокатаный металлопрокат того же сортамента обходится дороже. В следующей сводной таблице мы более подробно покажем, чем отличается х/к лист от г/к продукции.

Сравнительная таблица холоднокатаного и горячекатаного листов

Из таблицы видно, что основная разница между ними заключается в сортаменте, а также в точности изготовления продукции. Требования к х/к листовому металлопрокату заметно выше, но его сортамент намного уже.

Читайте также: