Что значит горячекатаная сталь

Обновлено: 13.05.2024

Современный мир невозможно представить без использования стали. Сплав состоит из углерода, железа и других компонентов. Металл поступает на производство в виде проката – листов определенной толщины. По сути, это механическая деформация сляба (заготовки) под высоким давлением. Ее выполняют горячим, холодным и крайне редко – теплым способом.

Рассмотрим, что такое горячекатаная сталь, ее особенности, применение, плюсы и минусы.

Что такое горячекатаная сталь

Горячекатаная сталь – это вид углеродистого сплава, в которой углерод не превышает 0,7% от общего состава. Отличительными свойствами являются высокая прочность, которая приобретается вследствие термической обработки. Марки указаны в ГОСТ 1435-99: У 7,8,8ГА,7А –12А. Расшифровка простая: «У» – углеродистая сталь, «А» высококачественная, без этой буквы – качественная. «Г» – в сортаменте присутствует марганец.

Конкретные марки используют в зависимости от назначения. Так, для ненесущих металлических конструкций берут углеродистый сплав. Анкерные крепления – легированную. Для жаростойкого оборудования – низколегированную.

Сортамент обладает коротким циклом производства. В результате значительно уменьшается себестоимость. Обеспечивается отличное сочетание технологических и механических характеристик и обладает широчайшим размерными допусками.

Листы изготавливают в два этапа. На первом температура достигает 1200 °C, на втором – 950 °C. Термическая обработка серьезно изменяет структуру металла, приобретая различные характеристики.

Горячекатаную сталь легко отличить от холоднокатаной по шероховатой поверхности, множеству окалин, отсутствию блеска и скругленным концам. На готовую продукцию устанавливают два вида индексов:

«О» – если углы обрезают;
«НО» – когда листы не подвергают данной процедуре.

В зависимости от марки, горячекатаный круг обладает большим спектром различных свойств и характеристик, благодаря которым широко применяется в различных отраслях промышленности и производства.

Вне зависимости от процентного % элементов, сортамент обладает повышенной устойчивостью к образованию ржавчины, потому металлическим изделиям зачастую не нужна дополнительная обработка или нанесение защитных покрытий.

Свойства горячекатаной стали

Толщина составляет от 1,2 до 200 мм.
На выходе горячий металл чрезвычайно пластичен, потому поверхность сортамента на всем протяжении неравномерна, характерны окалины.
Поверхность неровная и шероховатая, при этом она не подвергается воздействию коррозии.
При остывании лист сокращается в размерах и теряет первоначальную форму. Из-за этого точно нельзя сказать, какие конечные габариты он приобретет.

Предельная овальность зависит от класса. Для I-ого оно не должно превышать 0,4% по всей длине листа, для II-ого – 0,5%. Исключение составляет прокат из легированной стали – кривизна может достигать 50-60%.

Качественные характеристики сортамента описаны в ГОСТах. В зависимости от необходимой толщины, используются разные нормативные документы. Так, для тонкого листа до 3,9 мм руководствуются ГОСТом 16523-97. От 4 до 60 мм. – ГОСТом 5521-93.

Если металл сворачивают в рулоны, предельная толщина должна быть не более 12 мм. Кромку можно обрезать или оставить скругленной. Отношение одного фрагменту к целому рулону 1:5 – это значит, что в одном мотке количество листов должно быть кратно последней цифре.

Ширина горячего проката может варьироваться от 0,5 до 3,8 миллиметров, длина – до 12 метров.

Использование горячекатаной проката

Горячекатаные стальные листы применяются при изготовлении:

толстых сварных труб для прокладки систем коммуникации;
тяжелой техники для судо- и авиастроения;
несущих опорных металлических элементов для укрепления дорожной сети, мостов, путепроводов;
арматуры, которая используется для укрепления фундамента, стен, перекрытий при строительстве зданий;
емкостей отопительных котлов и промышленных печей;
каркасов любого назначения.

Горячекатаные листы востребованы там, где нет повышенных требований к точности размеров и эстетике готового изделия. Благодаря большой толщине и устойчивости к коррозии оно получается особо прочным, а срок эксплуатации составляет десятки лет.

Плюсы и минусы горячекатаной стали

Преимущества

толщина листов может варьироваться от 1,2 до 20 мм;
низкая себестоимость производства и конечной продукции;
металлическое полотно не подвержено коррозии;
универсальное применение практически во всех сферах промышленности;
толщина листа – до 20 см.

Сортамент идеально подходит для формовки различных деталей, которые можно эксплуатировать на улице или в помещениях со специализированным климатическим режимом. Именно поэтому горячий прокат широко востребован в различных отраслях.

Недостатки

горячекатаным методом невозможно получить тонкие листы;
высокая вероятность появления окалин – избавление от них дополнительно включено в технологический процесс;
поверхность листа шероховатая, а значит, прокат не подходит для производства изделий, где предъявляются определенные требования к эстетике;
толщина неравномерная, отсюда возникает невозможность использования там, где нужна высокая точность;
определенные сложности при сварке металла.

Горячекатаный прокат отличает низкая износостойкость и теплоемкость. Листы практически не магнитятся, а точность разметки оставляет желать лучшего. Чем больше в составе % содержания серы, тем хуже качество сортамента. Стоит учесть, что листы часто трескаются при гибке.

В чем ключевое преимущество горячекатаной стали?

Главное преимущество – высокая прочность при низкой себестоимости ее достижения. Она достигается за счет термической обработки при температуре свыше 1000 °C и последующего остывания. В сортаменте отсутствуют внутренние напряжения. Отдельные виды дополнительно закаляют, для улучшения характеристик.

Недостатки горячекатаной стали легко компенсировать. Если требуется устранить шероховатость, применяют шлифование, пескоструйную обработку или травление в кислотной ванне. На подготовленную поверхность наносят защитные покрытия: краски, лаки, эмульсии.

Области применения

Горячекатаные круги востребованы во всех возможных отраслях промышленности и строительства. Они используются в основе стеновых и фундаментных бетонных плит. Из металлических прутов большого сечения делают ворота и ограды, из малого – вешалки, подставки для цветов, декоративные кованые изделия.

Листы – основной материал для производства пружин, рессор и иных комплектующих в стационарных приборах или движущейся техники. Детали незаменимы в авиа-, судо-, машиностроении, космической и военной отрасли. Спектр их применения необычайно широк.

По назначению круги подразделяются:

общего и специального;
для закрепления деталей с помощью сварки, болтов или заклепывания;
для деталей, подвергающихся дополнительной обработке: закалке, шлифовке, гибке;
для изготовления мелющих шаров;
для подготовки к холодному волочению;
для обработки под высоким давлением и температурой.

Заказать горячекатаную сталь на металлобазе

Торговый дом «Арсенал» предлагает горячекатаный металлопрокат во все районы Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Сотрудничаем с промышленными, строительными, авиационными и другими предприятиями. За 10 лет мы наладили успешное деловое партнерство с десятками производств – лидерами в своих отраслях.

У нас вы можете купить горячекатаную сталь любой марки и размера: длины, ширины, толщины. Это позволяет обеспечить потребности заказчика в материале для изготовления готовой продукции, а налаженная логистика – выполнить доставку в минимальные сроки. Обращайтесь, и убедитесь лично во всех преимуществах!

Что такое горячекатаная сталь? Преимущества и недостатки

Металлопрокат пришел на смену традиционному методу молотка и наковальни, который применялся доиндустриальными мастерами-металлистами и кузнецами, что позволило им создавать листы из металлических сплавов со значительно меньшими трудозатратами. По мере совершенствования технологии этот метод обработки стал эталоном для массового производства высококачественной стали практически для любого применения. Конечный продукт при прокатке нагретых стальных сплавов известен как горячекатаный прокат.

Описание горячекатаной стали

Горячекатаные стали определяются методом обработки, а не их качеством, характеристиками или составом. Их производят путем нагрева полуфабрикатов отливок, таких как слитки или заготовки, до температур выше 1700 ° C , что превышает точки рекристаллизации большинства сплавов. Эти литые изделия обычно нагревают посредством электромагнитной индукции или в яме для выдержки, работающей на сжигании топлива. Когда температура рекристаллизации сплава превышает его температуру рекристаллизации, зерна деформируются в новую кристаллографическую структуру, которая демонстрирует пониженную прочность и повышенную пластичность.

Эти повышенные температуры должны поддерживаться во время подачи заготовки через прокатный стан или разливочное устройство. Горячекатаный прокат хранится при температуре огнеупора до тех пор, пока продукт не будет считаться готовым. Если позволить температуре упасть ниже точки рекристаллизации сплава, он может затвердеть и вызвать значительные механические дефекты в конечном продукте. Заготовки, которым давали остыть между прокаткой или формовкой, должны быть повторно нагреты и повторно прокатаны, чтобы гарантировать, что готовая горячекатаная сталь не имеет дефектов и имеет требуемые механические характеристики.

Горячая прокатка улучшает:

Прочность и сила;
Пластичность;
Устойчивость к вибрации и ударам;
Формуемость;
Свариваемость.

Горячекатаный прокат подразделяется на четыре группы:

Плоский;
Длинный;
Бесшовный;
Специальный.

Прокат металлов выше температуры рекристаллизации называется горячей прокаткой. Температура, при которой в металле образуются новые зерна, называется температурой рекристаллизации. Эта температура не должна быть слишком высокой. В противном случае металл загорится и станет непригодным для использования.

Преимущества горячей прокатки

Горячая прокатка — один из предпочтительных методов рентабельной штамповки стали из-за ее простоты. После того, как горячекатаная сталь считается готовой, ее охлаждают при температуре окружающей среды, а не закалкой в жидкой ванне. Это исключает возникновение внутренних напряжений в результате искусственной закалки, что позволяет изготавливать стали с высоким выходом за меньшее количество этапов.

Наоборот, горячекатаные стали демонстрируют более низкие допуски на размеры из-за неконтролируемой усадки во время процесса охлаждения. Обычно это не проблема, поскольку горячекатаный стальной прокат обычно применяется в областях, где точность размеров не является критичной.

После прокатки металл приобретает следующие ключевые характеристики:

Улучшенные механические свойства
Например, ударную вязкость, ударопрочность, пластичность и относительное удлинение;
Уточненная зерновая структура
Зернистая структура металла улучшается. То есть, крупные зерна превращаются в мелкие, что изменяет свойства металла;
Устранена порочность
Устраняется пористость металла, создавая прочную и однородную структуру;
Равномерно распределенные примеси
Примеси, такие как шлак, равномерно распределяются по металлу. В противном случае, если они сконцентрированы в одном месте внутри металла, он станет слабее в этом месте;
Требуется низкое давление
Деформация металла происходит легко из-за более высокой температуры прокатываемого металла. Это снижает требования к давлению.

Недостатки горячей прокатки

Недостатки у горячекатаной стали также присутствуют. Мы выделяем следующие минусы данного типа прокатки:

Дорогой процесс
Горячая прокатка — дорогостоящий процесс, поскольку требует дорогих инструментов и квалификации;
Трудно поддерживать правильную температуру
Трудно поддерживать правильный температурный диапазон для работы;
Плохая обработка поверхности
Более высокая температура обработки приводит к быстрому окислению и образованию накипи на поверхности металла. Это приводит к плохой отделке поверхности и потере прочности материала;
Трудно получать необходимые размеры
Из-за плохой отделки поверхности жесткие допуски могут быть не соблюдены.

Применение горячекатаной стали

Горячекатаный прокат широко используется в сталелитейной промышленности. Это одна из наиболее распространенных методик формовки, которую можно использовать для изготовления уголков из листового металла или горячекатаной стали для различных строительных применений. Ассортимент горячекатаной стали от металлобазы ТД «Арсенал» используется в таких различных секторах, как строительство, судостроение и баллистическая защита.

Ключевые области применения горячекатаной стали:

Детали автомобильной конструкции;
Табличные продукты, такие как трубы и газовые баллоны;
Конструкции машин: пилы и пружины;
Сельскохозяйственная техника;
Металлические постройки;
Поручни;

Горячекатаный прокат от ТД «Арсенал»

ТД «Арсенал» — один из ведущих поставщиков горячекатаной стали для различных областей применения в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Мы поставляем стальные горячекатаные уголки, сертифицированные по российским стандартам, конструкционные горячекатаные стали с пределом текучести до 550 МПа и другой необходимый металлопрокат с бесплатной доставкой в пределах КАД от суммы в 50 тысяч рублей. Заказать необходимый металл вы можете через наш каталог, просто добавив нужное количество металла в корзину.

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.

Горячекатаный лист - характеристики по ГОСТ

Горячая прокатка – процесс деформирования заготовки при температуре ковки. Основной объем стального проката получают именно этим способом. Горячекатаные листы могут служить подкатом в производстве холоднокатаного листа или использоваться для изготовления конструкций и изделий различного назначения. Толщина горячекатаных листов может составлять 0,4-160 мм.

Сортамент горячекатаного листового проката по ГОСТам

Эта металлопродукция производится в соответствии с различными нормативными документами.

Толстолистовой горячекатаный прокат из углеродистых сталей обыкновенного качества, толщина которого составляет 4-160мм, выпускается в соответствии с техническими условиями, изложенными в ГОСТе 14637-89.
Тонкий горячекатаный прокат (до 3,9 мм) производят по ГОСТу 16523-97.
Толстолистовая горячекатаная продукция толщиной 4-160 мм из углеродистых, низколегированных и легированных сталей, применяемая при производстве сосудов, котлов и топок, изготавливается по ГОСТу 5520-79.
Листы нормальной и повышенной прочности толщиной 4-60 мм из углеродистых сталей и марок с повышенным содержанием марганца, изготовленные по ГОСТ 5521-93. Продукция применяется в судостроении.
Толстолистовой прокат для изготовления мостов обычного и северного исполнения из низколегированных марок регламентируется ГОСТом 6713-91. Продукция из легированных сталей, используемая в строительстве мостовых конструкций, должна соответствовать ГОСТу Р 55374-2012.

Размеры горячекатаных листов в соответствии с ГОСТом 19903-2015

ГОСТ 19903-2015 регламентирует сортамент горячекатаного листа толщиной 0,4-160 мм. Металлопродукция выпускается в листах или рулонах (толщина 1,2-12,0 мм). Для изготовления используется нелегированная сталь обыкновенного качества и низколегированная. Листовой прокат выпускается с обрезной и необрезной кромкой, по точности прокатки – повышенной и нормальной (для проката толщиной до 12 мм), по плоскостности – нормальной, улучшенной, высокой, особо высокой. В рулоне может присутствовать не более двух кусков по отдельности или соединенных сваркой. Длины кусков должны иметь отношение не менее 1:5. Количество кусков или соотношение их длин может быть другим, но только по согласованию с заказчиком.

ширина – 500-3800 мм;
длина – 710-12000 мм.

Способы расчета массы листового проката

Наиболее удобным вариантом определения массы горячекатаного листа является использование онлайн-калькулятора, который учитывает его размеры и точное значение плотности стали конкретной марки.

Массу единицы листового проката можно вычислить с помощью несложной формулы.

M = H*B*L*7,85, где:

M – масса, кг;
H – толщина, мм,
B – ширина, м,
L – длина, м,
7,85 кг/дм 3 – это усредненная плотность стали, соответствует массе листа толщиной 1 мм и площадью 1 м 2 .

Вес горячекатаного листа также можно узнать с использованием таблицы, в которой указывается масса 1 м 2 продукции определенной толщины. Указанные в таблице значения являются справочными.

Толщина, мм	Масса, кг	Толщина, мм	Масса, кг	Толщина, мм	Масса, кг	Толщина, мм	Масса, кг	Толщина, мм	Масса, кг
0,4	3,14	4,0	31,4	10,0	78,5	36,0	282,6	70,0	549,5
0,6	4,7	4,5	35,33	12,0	94,2	40,0	314,0	80,0	628,0
0,8	6,28	5,0	39,25	16,0	125,6	42,0	329,7	90,0	706,5
1,0	7,85	5,5	43,18	20,0	157,0	48,0	376,8	100,0	785,0
1,2	9,42	6,0	47,1	24,0	188,4	50,0	392,5	110,0	863,5
1,5	11,78	6,5	51,03	26,0	204,1	52,0	408,2	120,0	942,0
2,0	15,7	7,0	54,95	28,0	219,8	54,0	423,9	140,0	1099,0
2,5	19,63	7,5	56,24	30,0	235,5	56,0	439,6	150,0	1177,5
3,0	23,55	8,0	62,8	32,0	251,2	60,0	471,0	160,0	1256,0

Для определения массы листа его площадь умножают на значение из таблицы, соответствующее нужной толщине. Для вычисления веса партии массу единицы металлопродукции умножают на количество изделий.

Читайте также: