Холоднокатаная и горячекатаная сталь отличие

Обновлено: 12.05.2024

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.

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.

Чем отличается холоднокатаный лист от горячекатаного

Стальной листовой прокат изготавливается двумя способами: горячей прокаткой или холодным деформированием. Эти методы обусловливают разницу эксплуатационных характеристик продукции и сферы применения. И при выборе материала, очень важно знать отличия горячекатаного от холоднокатаного листа.

Методы изготовления проката

Процесс производства листовой стали заключается в прокате стали на прокатном станке, где металл прогоняется между крутящимися валками. Разница заключается в заготовке и температуре изготовления.

Горячекатаные листы изготавливаются из слябов углеродистой, конструкционной или легированной стали при повышенной температуре (от 920С). Металл размягчается, благодаря чему ему проще придать желаемую форму. Образуются новые зерна, сохраняющие высокую пластичность материала. Однако на поверхности листов образуется окалина, уменьшающая качество поверхности проката. Из-за этого сложнее контролировать конечные размеры изделия.

Холоднокатаный прокат выпускается путем поката горячедеформированных заготовок при комнатной температуре. Поверхность заготовок предварительно очищается от следов окалины травлением, дробеструйной обработкой или комбинацией этих способов. В итоге получившиеся листы имеют большую прочность, но меньшую пластичность.

Металл горячекатаный и холоднокатаный: в чем разница?

Листовая сталь различается по:

Листы, полученные горячекатаным методом, имеют толщину 0,4-200 мм. Фактически показатели 0,4 встречаются весьма редко, чаще – 1,2 мм. При холоднокатаном методе листы имеют толщину 0,3-5 мм.

Холоднокатаная продукция имеет гладкую и привлекательную поверхность с эстетической точки зрения. Горячекатаная отличается шероховатостью со множеством неровностей, окалиной.

Холоднокатаные листы всегда получаются заданной толщины и формы. Из-за особенностей горячей прокатки получившиеся изделия имеют разнотолщинность, а после остывания теряют изначальную форму.

Устойчивости к коррозионному воздействию

Холоднокатаный металл сильно уступает в коррозионной стойкости горячекатаному.

Горячекатаный прокат толщиной до 3,9 мм выпускается в рулонах шириной 1250 мм или листах 1250х2500 мм. Толщиной от 4 до 12 мм – в рулонах шириной 1500 мм или листах 1500х6000 мм. При толщине 14-200 мм листы выпускаются стандартных габаритов: 1500/2000х6000 мм.

Холоднокатаный прокат выпускается в рулонах шириной 1250 мм или листах размером 1250х2500 мм.

Горячекатаный металл используется в строительной сфере при возведении несущих конструкций, укреплении фундамента, выпуске труб с большой толщиной стенки, в авиа- и машиностроении, а также для создания прочных сварных конструкций.

Холоднокатаные листы нашли применение в автомобиле- и приборостроении, производстве посуды и консервных банок, изготовлении различных труб и кровельных покрытий, профнастила.

Холоднокатаный прокат можно красить порошковыми красками, подвергать хромированию или никелированию.

Преимущества и недостатки листовой стали горячей и холодной прокатки

Из-за различия в технологии выпуска продукции получаются листы с разными эксплуатационными характеристиками, имеющие те или иные плюсы и минусы.

Плюсы горячекатаных листов:

Низкая себестоимость процесса, благодаря чему получается прокат невысокой стоимости;

Большой выбор толщин и размеров листов, благодаря чему сфера применения данной продукции намного шире;

Хорошие параметры устойчивости к коррозионному поражению.

Поверхность листов отличается низким качеством, плохой эстетичностью и высокой шероховатостью;

Из-за высокой пластичности металла получаемые изделия имеют разнотолщинность, а после остывания меняют первоначальные размеры;

Нельзя получить качественную тонкостенную продукцию;

Высокая вероятность поводок при сварке;

Необходимость дополнительной очистки поверхности от окалины.

Плюсы холоднокатаных листов:

Возможность получения тонколистового материала;

Четкость и точность размеров и формы продукции, нет разнотолщинности;

Гладкая поверхность, готовая к окраске или нанесению защитного покрытия;

Более дорогой и энергоемкий процесс изготовления, а значит и стоимость конечной продукции выше;

Низкая пластичность из-за высокой жесткости;

Нет устойчивости к коррозии.

И холоднодеформированые, и горячекатаные листы имеют свои особенности, определяющие их область применения и условия использования. Благодаря чему и тот, и другой способ широко востребован в производстве и строительстве.

Отличия холоднокатаных листов от горячекатаных

Отличия холоднокатаных листов от горячекатаных довольно существенны - по внешнему виду, по эксплуатационным и техническим характеристикам, по технологии производства. У каждого из них своя область применения, свои преимущества и недостатки.

Технология производства горячекатаного листового проката

Горячекатаный стальной лист производится из слябов и слитков прямоугольной формы.

Этапы производства г/к проката:

Загрузка заготовки в печь, нагрев ее до температуры прокатки (она зависит от химического состава заготовки и от ее габаритов).
Разрыхление окалины.
Обжим заготовки до требуемых размеров (если она не соответствует ГОСТу по своим габаритам).
Доставка заготовки в черновую, потом в чистовую клеть. Обжим вертикальными и горизонтальными валками до требуемых габаритов готового листа, удаление окалины.
Если нужна рулонная форма поставки, то полосы скручивают в рулон.
Термическая обработка в печах: закалка, отжиг, отпуск и т. д. - в зависимости от требуемых параметров материала на выходе.

Технология производства холоднокатаного листового проката

Прокат холоднокатаный производят из рулонов горячекатаной стали. Этапы:

Полосы разматывают из рулона и очищают от окалины травлением с помощью раствора серной кислоты.
Обрезка кромки по нужной ширине.
Отправка материала на стан холодного проката, обжим валками до нужной толщины.
Термическая обработка. Полосы обжигают в печах колпакового типа при температуре до 730 °С.
Охлаждение полос и отправка на стан дрессировки для улучшения механических характеристик.
Обрезка кромки рулонов.

Визуальные отличия холоднокатаных листов (ХК) от горячекатаных (ГК)

ХК листы имеют намного меньше визуальных дефектов.
Поверхность ХК стального материала более гладкая на ощупь, нет окалины. ГК материал шероховатый на ощупь.
Геометрия ХК листов более совершенна.

Поэтому и стоимость холоднокатаного проката выше, чем проката горячекатаного.

Какой прокат лучше - ГК или ХК?

Холоднокатаные листы имеют более высокий предел текучести, правильную геометрию, отсутствие окалины, презентабельный внешний вид. Поэтому и область применения ХК и ГК листов стальных различна. Листы ХК используют обычно для внешней отделки. Прокат ГК применяется там, где не очень важен идеальный внешний вид и правильная геометрия.

Область применения листов ГК и ХК:

Листы ГКчаще применяются в строительстве (для укрепления фундамента, для изготовления несущих сварных конструкций) и в производстве сварных труб.

Листы ХКиспользуются для изготовления кровельных материалов, кузовов автомобилей, корпусов промышленного оборудования.

Область применения зависит и от толщины проката. Прокат ГК может иметь толщину листа от 0,4 мм до 200 мм. Листы ХК обычно имеют максимальную толщину всего 5 мм.

Листы толщиной 2-3 мм применяют для изготовления прочных корпусов бытовой техники, усиленного профиля для перегородок, потолков, кровли. Листы 5 мм применяют при изготовлении вагонов, строительных конструкций.

Преимущества и недостатки стали листовой горячего и холодного проката

Плюсы горячекатаной стали листовой:

Сравнительно невысокая цена за 1 м2;
Большой сортамент по толщинам и размерам листов;
Хорошая стойкость к коррозии.

Минусы ГК стали:

Непрезентабельный внешний вид, шероховатость, наличие видимых дефектов на поверхности;
Разная толщина в разных точках поверхности, изменение размеров при остывании;
Большая вероятность изменения геометрии при сварке;
Часто требуется дополнительно очищать листы от окалины.

Плюсы ХК листов:

Возможность получения тонколистового материала с отличной геометрией;
Гладкая поверхность, легко покрасить или нанести другое покрытие;
Красивый внешний вид;
Отличная свариваемость.

Недостатки ХК листов:

Более высокая стоимость;
Низкая пластичность;
Низкая коррозионная стойкость.

Вывод:И ХК, и ГК листы имеют свои характеристики, преимущества и недостатки, особенности, определяющие сферу их применения. Благодаря этому оба вида проката широко применяются в строительстве и производстве.

Читайте также: