Как делают листовую сталь

Обновлено: 18.04.2024

Как только человечество научилось обрабатывать металлы, оно научилось и производить листовую продукцию из них. Бронзовые пластины, например, использовались в качестве защитной брони. Современные способы и технологии обработки металла позволяют использовать продукцию металлопрокатной промышленности для производства сложных металлоконструкций, классических продуктов металлопроката и сырья для других отраслей промышленности. Возможности использования листового металла (листа нержавеющей стали) просто огромны. К примеру, это идеальный материал для строительства ангаров или крытых павильонов.

Безотходное производство – один из принципов работы современного предприятия. Особенно преуспели в организации таких производств в Японии. Там сумели устроить производственный цикл так, что отходов от нарезки металла практически не остается, и, в конечном итоге, используется весь произведенный материал. Нашим металлообрабатывающим предприятиям стоит использовать такой рациональный подход к делу.

Ранее, на большинстве наших предприятий, при конечной нарезке листов стали, в виде отходов оставались полосы металла. Современные технологии и грамотный подход к организации производства позволяют полностью переработать лист. Дополнительные детали и элементы вырабатываются из остатков и полос металла, ранее считавшихся отходами. Отдача от стандартного листа нержавеющей стали становится гораздо эффективнее.

Возможности современных предприятий металлопрокатной отрасли позволяют производить листовой металл по требованию и пожеланию заказчика. Безусловно, следует придерживаться принятых в нашей стране норм и стандартов при выполнении конкретных заказов.

Наше предприятие может полностью обеспечить требуемые заказчиком объемы, наших мощностей и профессионализма для этого вполне достаточно. Листы нержавеющей стали, полосы или уголок – весь ассортимент листового проката, сделанный с наивысшим качеством и в должный срок, может произвести наше предприятие.

Особенности листового производства

Многообразие размеров и форм, обширная область использования металлопроката – это результат многолетнего усовершенствования технологий и создание современного высокоточного оборудования. Нержавеющую сталь перерабатывают в несколько форм заготовок: листы, полосы, квадраты и круги. Одной из универсальных форм является лист. При изготовлении листовой стали применяется своя, особая технология, состоящая из нескольких важных этапов. Эти этапы имеют свои конкретные задачи – достижение высоких показателей прочности, долговечности, соблюдения установленных размеров и толщины листа.
Одним из основных этапов при производстве листа является его охлаждение. Лист из нержавейки, проходя по толстолистовому стану, охлаждается в процессе продвижения по различным составляющим стана – шлепперам, рольгангам и транспортерным линиям. На станах конструкций, выпущенных ранее, листы охлаждают на цеховых плитах или в штабелях. Это служит одним из видов термической обработки листов, так называемый самоотпуск. Такой процесс насколько снижает допустимые пределы текучести и прочности на несколько кг на 1мм2, и повышает относительное удлинение. Ударная вязкость при таком способе остается неизменной. Такой способ охлаждения при необходимости применяется и на станах современной конструкции.

Охлаждению в ускоренном порядке подвергаются листы стали, которые необходимо испытать на ударную вязкость. В процессе такого охлаждения фиксируется получаемое при прокатке зерно и повышается результат ударной вязкости, особенно при минусовых значениях температур. Для более быстрого охлаждения всю поверхность листа обрабатывают водой с помощью распылителя, затем проводят обдувку воздухом. На толстолистовых прокатных станах современной конструкции, сразу за чистовой клетью, монтируется закалочная роликовая машина. Помимо своего прямого предназначения эта машина применяется и для более быстрого охлаждения листов перед их нормализацией в потоке.

В результате охлаждения листа улучшаются самые важные свойства стали. Последующие этапы прокатки и обработки снимают внутреннее напряжение металла и происходят некоторые изменения в структуре, повышающие свойства нержавеющей стали до должного уровня. Главное требование к процессу охлаждения, проводимому любым отработанным способом – это равномерное охлаждение всей поверхности листа по сечению и по всей плоскости поверхности.

Технологии производства стального листа холодным и горячим прокатом

Данные технологии обработки металла имеют несколько значительных отличий. Поэтому готовые изделия также получают различные эксплуатационные качества и физические свойства, которые определяют дальнейшую область применения материалов.

Первое отличие касается марок применяемых стальных сплавов: для горячего проката используется сталь 09Г2С (низкоуглеродистая) , а для холодного 08ПС (углеродистая) .

С точки зрения покупателя, основное различие горячекатаного и холоднокатаного листа заключается в их стоимости, которая ощутимо выше у стального листа, полученного методом холодного проката. Как показывает практика, повышенная цена обусловлена более сложным процессом производства, а также применением более функционального оборудования.

Производство холоднокатаного листа

В начале производственного цикла стальная заготовка проходит стадию зачистки и выравнивания поверхности, затем нагрева, что способствует повышению пластичности металла и позволяет осуществить горячую прокатку, в ходе которой металл получает вид рулонов небольшой толщины листа.

Полученный металлический лист подвергается травлению, так как поверхность материала после воздействия высоких температур получает окалину, после чего производится сварка листов (если необходимо получить изделие большого размера), а также обрезание продольных кромок.

Дальнейшая технология предполагает прокатку заготовок через непрерывные станки или оборудование с реверсивным циклом работы, а также отожжение. Целью производства является получение непрерывного тонкого листа стали, который затем нарезается на листы нужного размера.

Как изготовляется горячекатаный лист

Цикл производства горячекатаного листа существенно короче и нередко включает в себя только прогон разогретого металлического бруска на станке горячего проката. В течение всего производственного цикла необходимо обеспечивать поддержание стабильно высокой температуры для раскатки листовой стали.

Готовое изделие имеет окалину, а толщина листа получается существенно больше (менее 0.5 мм получить листовую стали горячим прокатом невозможно). В зависимости от применяемого ГОСТа, полученная рулонная горячекатаная сталь в дальнейшем подвергается обрезанию кромки и раскраиванию на листы нужного размера.

Преимущества и недостатки технологий холодного и горячего проката

Сталь холоднокатаная, несмотря на более высокую стоимость, наиболее востребована в промышленности, благодаря следующим преимуществам:

Меньшая толщина листа
Ровная поверхность стали
Одинаковая толщина по всей поверхности
Высокие показатели механической прочности и твердости металла
Листы не растрескиваются при сгибании

К недостаткам метода можно отнести более высокую стоимость и длинный производственный цикл.

Горячекатаная сталь в числе преимуществ имеет меньшую стоимость и короткий цикл производства, однако по практическим свойствам существенно уступает изделиям холодного проката:

Неравномерная толщина
Невозможно получить тонкий лист
При сгибании получаются трещины

Область применения горячекатаного и холоднокатаного листа

Горячекатаный лист востребован в машиностроении, строительстве, вагоностроении, в промышленности – в качестве основы для производства труб, изготовления опалубок и т. д. В этом случае вторичная обработка листовой стали позволяет улучшить ее качества для той отрасли, где она используется.

Холоднокатаный лист также используется в машино- и авиастроении, изготовлении различных деталей для этих отраслей, в приборостроении и т. д.

Процесс изготовления металлических листов

Металлический лист – популярный и востребованный вид металлопроката, который изготавливают методом прогона металлической заготовки через прокатный стан с последующей обработкой: обрезкой, правкой, дрессировкой, закалкой и пр. В результате получается лист определенной длины и ширины, с толщиной до 160 мм. Производят тонколистовой и толстолистовой металл из разных видов стали и стальных сплавов с применением разных технологий, соответственно итоговый продукт также может отличаться техническими, физическими и физико-химическими параметрами. По назначению и способу производства различают горячекатаный и холоднокатаный листовой прокат.

Производство горячекатаных металлических листов

Способ горячей прокатки – один из основных методов изготовления тонких стальных листов. В качестве исходного сырья используют слябы – крупные металлические плиты толщиной до 600 мм и шириной до 2.5 м, выполненные из обычной углеродистой и легированной стали. Для изготовления горячекатаных металлических листов используют только высококачественные заготовки, которые не имеют дефектов внутренней структуры (пустот, трещин, ликвационных полос и пр.). Весь процесс производства можно описать следующим образом:

1. В течение нескольких часов заготовку нагревают до температуры +1000-1200С, чтобы запустить процесс рекристаллизации молекулярной сетки и придать необходимую пластичность;
2. Нагретую заготовку прогоняют через прокатный стан, в результате чего она уменьшается по толщине. Эта процедура может повторяться несколько раз до достижения требуемой толщины;
3. Когда сформирован лист требуемой толщины, его размечают, обрезают края в размер, нарезают гильотинными ножницами;
4. Получившиеся изделия остывают, затем их очищают от окалины, транспортируют на склад, маркируют, отправляют заказчику.

В некоторых случаях на финальном этапе также проводят дополнительную термообработку для снятия напряжения в металле, которое возникает после горячей прокатки. Горячекатаные листы дешевы в производстве, имеют более доступную стоимость по сравнению с остальными видами листового проката, отличаются высокой прочностью, эластичностью и пластичностью, хорошо поддаются последующей обработке.

Изготовление стальных листов методом холодной прокатки

Холоднокатаная листовая сталь, несмотря на своё название, не избегает температурной обработки, так как производится из горячекатаных заготовок – стальных полос, пластин и рулонов:

1. Заготовку очищают от окалины методом химического травления;
2. Прогоняют через непрерывный или реверсивный стан холодной прокатки;
3. После прокатки производится отжиг, нормализация, закалка, охлаждение;
4. Финишная обработка: резка, правка.

Метод холодной прокатки является более энергозатратным, но позволяет получить изделие лучшего качества, с идеально ровной, гладкой и блестящей поверхностью, однородной структурой, а также с очень маленькой толщиной, чего невозможно добиться при горячей прокатке. К достоинствам холоднокатаных листов также относят отличную свариваемость и удобство обработки, чаще всего они применяются там, где важна эстетическая составляющая.

Горячекатаная и холоднокатаная сталь: различия, преимущества и применение

Холоднокатаные и горячекатаные листы – продукты с разными свойствами, подходящие для решения несходных производственных задач. Перед покупкой лучше узнать больше о технологии их изготовления и материалах, которые берут за основу. Это во многом объясняет разницу в характеристиках заготовок. Так можно подобрать продукт, отвечающий текущим задачам, и определиться с его параметрами.

Все начинается в печи, где будущий лист раскаляют до 900–1200 градусов по Цельсию

Как делают горячекатаный лист

Для изготовления листов горячей прокатки используют высокоуглеродную сталь, реже легированную, конструкционную, что придает конечному продукту высокую прочность на изгиб. Для производства тонких листов горячей прокатки сталь должна отвечать стандартам следующих групп прочности: ОК300В, ОК360В, ОК370В, ОК400В. Так конечный продукт не будет трескаться под воздействием нагрузок. Технология изготовления листового горячекатаного проката состоит из следующих шагов:

Нагревание металла. Для придания нужной формы металл раскаляют в печи до 900–1200 градусов по Цельсию. Это дает возможность изготавливать листы больших размеров для разных сфер промышленности.
Прокатка. Для этого используется прокатный стан. Он представляет собой две вертикальные створки, между которыми проходит раскаленная заготовка, приобретая свою форму.
Охлаждение. Получившийся лист охлаждают при температуре окружающего воздуха. При этом он обязательно немного теряет в объеме и изменяет форму.
Травление. При охлаждении на стальном горячекатаном листе образуется окалина. Она защищает изделие от коррозии. Но бывают случаи, когда ее необходимо удалить для последующего использования изделия. В этих случаях применяется травление. Оно имеет несколько разновидностей. Обычно металлический лист помещают в ванну с кислотой или щелочью, которые отлично удаляют окалину. Этот способ считается наиболее эффективным. В других случаях для удаления окалины используют дробеструйный аппарат.

Чтобы приобрести действительно качественный металл горячей прокатки, сотрудничайте с производителями, которые предоставляют гарантии на продукцию. Также при покупке лучше проверять горячекатаный лист на соответствие ГОСТам.

Как производят холоднокатаную сталь

Для производства листов холодной прокатки используют следующие марки сталей: 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, 15кп, 15пс, 20кп, 20пс, 25, 30, 35, 40, 45. По химическому составу они должны соответствовать ГОСТ 1050-88. В основе холоднокатаного листа лежит низкоуглеродистая сталь. Именно благодаря ей он получается таким пластичным. Особенность х/к листа в том, что его производят из горячекатаного. Эта технология заключается в следующем:

Травление. С горячекатаного листа обязательно удаляется окалина с помощью серной или соляной кислоты.
Холодная прокатка. Получившаяся заготовка проходит через прокатный стан. Так она становится тоньше и гораздо прочнее. При этом будущее изделие теряет в пластичности. Обжатие здесь достаточно интенсивное, поэтому лист все же нагревается до 120–150 градусов по Цельсию. Так снижается его сопротивляемость при дальнейшей обработке.
Отжиг. Листы пропускают через колпаковые печи в среде специального газа. Они нагреваются до 1000–1200 градусов. При этом увеличивается пластичность продукта, снижается количество примесей.
Дрессировка с обжатием. Она позволяет сделать поверхность еще ровнее, а пластичность – выше.

Готовый холоднокатаный прокат поставляется заказчикам в рулонах или листах в зависимости от его пожеланий. Чаще перед отправкой сплошные ленты нарезаются на равные отрезки и упаковываются.

В таком виде холоднокатаная сталь поступает заказчикам

Разновидности и свойства горячекатаной стали

Листы горячей прокатки имеют множество видов, у каждого своя сфера применения. Например, классический прокат г/к необходим в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. Он бывает тонколистным (0,5–3,9 мм) и толстолистным (более 4 мм). Рифленые листы сочетают в себе противоскользящие и эстетические свойства. Просечно-вытяжной прокат имеет продольные ячейки. Эти листы легкие, прочные и хорошо смотрятся. Низколегированный горячекатаный прокат содержит марганец и кремний и прекрасно подходит для сварки.

Разновидность г/к листов имеет множество вариантов использования. Остается только подобрать нужные характеристики.

Свойства листового холоднокатаного проката

Листы холодной прокатки имеют точные кромки, равномерно распределенную толщину (не больше 5 мм). При сварных работах меньше шансов, что шов «поведет». Одни из главных преимуществ холоднокатаных листов – высокая пластичность, благодаря чему им можно придавать практически любые формы, и устойчивость на изгиб. Их поверхность смотрится достаточно эстетично, поэтому такой прокат применяют в декоративных целях.

Все листы в конце проходят анализ качества

Где используют горячекатаную сталь

Машиностроение.
Строительство. Для производства металлоконструкций, в основном несущих.
Авиастроение.
Изготовление труб.
Производство котлов и других сосудов, рассчитанных на повышенные нагрузки.
Судостроение.

Применение холоднокатаного листа

Приборостроение.
Строительство.
Судостроение. Изготовление профнастила, кровли, оцинкованного листа.
Дизайн интерьеров.
Вагоностроение.
Производство эмалированной посуды.
Автомобилестроение.
Производство труб.

Заключение

Главное отличие холоднокатаного листа от горячекатаного – в цене. Первый стоит дороже, учитывая более долгий и сложный цикл производства. Однако холоднокатаный лист при этом достаточно универсален в использовании, а изделие горячей прокатки – образец прочности и долговечности.

Технология изготовления оцинкованного листа: основные классификации и марки сталей

Оцинкованная листовая сталь – один из самых распространенных и востребованных материалов. Изделия из стального листа, подвергшегося горячему цинкованию, широко применяются для изготовления элементов кровли, водосточных труб, создания стальных опор освещения, коробов вентиляции и т. д.

Преимущества оцинкованного профиля

Оцинкованный лист – это вид металлоизделий, покрытый цинковым слоем для предотвращения коррозии. Металлопрокат получают, покрывая особые марки листовой стали марочным цинком. Благодаря такому методу производства и обработки, изделия обладают следующими техническими особенностями:

Высокая устойчивость к механическим нагрузкам.
Небольшой вес.
Экономичность.
Устойчивость к коррозии.

Стальные конструкции удобны в транспортировке и установке благодаря небольшому весу, из-за чего предпочтительны во многих сферах, например, при монтаже коммуникаций и освещения. Цинковое покрытие устраняет единственный существенный недостаток стали – подверженность коррозии. Оцинкованный лист имеет увеличенный срок службы. Защитные покрытия наносятся на металлические заготовки и конструкции гальваническим методом, посредством горячего цинкования и другими способами.

Так выглядит лист оцинкованного профиля

Особенности изготовления оцинкованного стального профиля

Лист стали покрывается защитным слоем с обеих сторон. В зависимости от сферы применения металлической заготовки, влажности и других условий эксплуатации толщина покрытия может быть разной.

Существует несколько методов производства:

Гальванический метод – нанесение слоя цинка за счет электролитической диссоциации. Металлоконструкция погружается в емкость с электролитом и становится катодом, а цинковая пластина – анодом. Самый быстрый способ, минусы которого – низкая механическая устойчивость слоя, небольшая толщина цинкового покрытия, слабая адгезия к металлу. Гальванический метод чаще всего используется в декоративных целях.
Термодиффузионный способ – металлическое изделие прокаливают в печи при 400 градусах, засыпав цинковым порошком. Верхний слой металла в результате диффузных процессов насыщается атомами цинка, покрытие получается крайне прочным. Но из-за сложности и энергозатратности процесса его применяют только при изготовлении специализированных деталей.
Газотермический метод – металл покрывается защитным слоем с помощью газопламенного напыления. Процедура проста и может применяться даже в полевых условиях, но покрытие получается неравномерным и подверженным механическим нагрузкам.
Холодный способ – цинк наносится кистью, пульверизатором или краскораспылителем как при обычном окрашивании. Метод отличается экономичностью, но цинковый слой разрушается под воздействием механических нагрузок.

Для производства листового профиля необходимо современное оборудование и квалифицированный персонал

Метод горячего цинкования

Наиболее выгодная, практичная и востребованная технология. Для нанесения защитного слоя на металлозаготовку после предварительного обезжиривания ее погружают в ванну с расплавленным цинком, после чего извлекают и сушат. Температура цинка в емкости – 450–460 °С.

Качество полученного цинкового покрытия тщательно контролируется. Защитный слой оценивают визуально, проверяют его толщину (магнитным или металлографическим способом) и прочность сцепления с поверхностью (нагреванием, ударами молотком, нанесением царапин).

Метод горячего цинкования имеет следующие преимущества:

Высокая механическая прочность защитного покрытия.
Цинк покрывает всю площадь металлоконструкции, включая труднодоступные места.
Срок службы покрытия – до 60 лет, даже при взаимодействии с агрессивными средами.

После оцинковки стальной лист обладает всеми преимуществами нержавеющего металла, хорошо поддается разным видам обработки. Для дополнительной защиты поверхности после цинкования ее окрашивают декоративной порошковой краской.

Оцинкованная сталь используется для создания современных фонарей освещения

Основные классификации и марки сталей

Наиболее часто для изготовления изделий используются следующие марки стали:

08кп и 08пс;
Юкп;
08Ю;
100;
Ст1, Ст2 и СтЗ.

Применение готового материала зависит от классификации, которая осуществляется по различным параметрам. Для распределения по назначению металлопрокат маркируется обозначениями ОН (общее назначение), ХШ (холодная штамповка) и другими.

Сталь холодной штамповки классифицируется по способности к вытяжке (Г, ВГ – глубокая, весьма глубокая, Н – нормальная). В зависимости от качества оцинковка подразделяется на изделия нормальной и уменьшенной разнотолщинности (УР, НР).

При персональном заказе металлопроката оговаривается возможность нанесения на лист рисунка кристаллизации (РК; оцинкованная сталь без него имеет маркировку МТ).

В зависимости от толщины покрытия листы подразделяются на классы: обычный, высокий и повышенный.

Заказать металлоизделия из оцинкованной стали можно у специализированного производителя – «СПК «Регион».

Читайте также: