Современный мир немыслим без стали. Это металлический сплав железа, углерода, других компонентов. Их соотношение определяет марку, характеристики итогового материала, его применение. Сталь поступает на производство в виде проката — листов заданной толщины, получаемых горячим или холодным методами. Технология напрямую влияет на характеристики получаемого материала.
Нельзя сказать, какой лист лучше, горячекатаный или холоднокатаный. Ответ зависит от требований конкретной области, под которую подбирается прокат с нужными параметрами.
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
Плюсы горячекатаного метода:
| Минусы горячекатаного метода:
|
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.
Свойства холоднокатаного проката
Основой для производства холоднокатаного листового проката служат г/к листы. Они проходят дополнительную обработку, чтобы повысить характеристики:
- сделать края, габариты, толщину более четкими;
- избавить от примесей — окалины;
- придать поверхности гладкость, равномерность цвета, характерный металлический блеск;
- прибавить материалу жесткость.
В отличие от горячекатаного стального листа холоднокатаный металл более тонкий: толщина варьируется в диапазоне от 0,35 мм до 5 мм.
Такой материал требует дополнительной антикоррозийной обработки. Обычно для предотвращения ускоренного ржавления он покрывается цинком, хромом, алюминием или другими элементами.
Сортамент х/к листа по ГОСТ
Холоднокатаные листы нормируются ГОСТами под номерами:
- 9045-93 — прокат для холодной штамповки или производства кузовов для автомобилей. Поверхность по заказу получает повышенную, высокую или особо высокую категорию.
- 16523-97 — нормы для х/к листов из черной углеродистой стали. Норматив описывает три типа отделки поверхности.
- 19904-90 — выпуск проката толщиной 0,35-5 мм. Документ задает ширину проката, производимого в виде карт, равную 500-2350 мм, и длину — 1-6 м. Габариты рулонов не ограничиваются, нормируется лишь толщина — до 3,5 мм.
Плюсы и минусы
Преимущества холоднокатаного метода:
| Недостатки холоднокатаного метода:
|
Это подводит к тому, что выбор между холоднокатаным листом или горячекатаным листом определяется областью применения металлоизделий.
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.
Отличия свойств горячекатаного и холоднокатаного стального листа
Главное, чем отличается холоднокатаный лист от горячекатаного — качеством, толщинами и ценой.
Теоретически минимальная толщина г/к металла составляет 0,4 мм, однако на практике она редко меньше 1,2 мм. Максимальное значение достигает 20 см. Невысокое качество обуславливается применением недорогих марок стали, что отражается и на цене.
В отличие от горячекатаного, холоднокатаный лист способен раскатываться до тончайшей фольги. В строительстве, промышленности задействуются материалы от 0,35 мм. Верхний предел здесь составляет 5 мм. Этот вид металла прочнее и жестче, но он более уязвим к коррозии, поэтому его оцинковывают или защищают другими способами. Поскольку достижение этих свойств требует дополнительных производственных этапов, цена х/к проката выше.
| Параметры | Холоднокатаный лист | Горячекатаный лист |
| ГОСТ | 19903-2015 (19903-74) | 19904-90 |
| Температура производства | от 1150С — 1200С до 900С — 950С | 450С — 550С |
| Толщина (мм) | 0,35–5 | 0,4–160 |
| Количество классов по толщине (мм) | 3 (от +/- 0,02 до +/- 0,25) | 2 (от +/- 0,05 до +3,1 и -4,2) |
| Ширина (мм) | 500 – 2 350 | 500 – 2 200 |
| Количество классов по ширине (мм) | 3 (от +2 до +10) | 1 (от +6 до +75) |
| Длина (мм) | 1 000 – 6 000 | 710 – 12 000 |
| Количество классов точности по длине | 3 (от +2 до +25) | 1 (от +10 до +75) |
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.
Различия в производстве стальных листов
Производство горячекатаного и холоднокатаного листа идет по схожей технологии. Разница состоит в количестве производственных процессов. Сначала в печь отправляется сырье в виде слитков или слябов (куски плитной формы), где они расплавляются при температуре в 900-1200 градусов Цельсия (нагрев зависит от химического состава, габаритов слябов, марки стали). Затем рыхлится окалина, удаляется окись. Дальнейшие действия идут в порядке:
- раскаленная заготовка обжимается со всех сторон так, чтобы ее габариты соответствовали стандартам;
- выровненный слиток направляется в черновую, а потом в чистовую клеть, где он обжимается вращающимися валами, расстояние между которыми задает толщину проката;
- металлические полосы, получаемые после обработки валами, скатываются в рулоны или нарезаются;
- финальным этапом заготовки проходят термическую обработку в печах — закаливаются, обжигаются, очищаются.
На этом этапе г/к прокат готов к отпуску, продаже или применению на дальнейшем производстве.
Холоднокатаный лист получает дополнительную обработку. Он производится из горячекатаного проката, который очищается от оставшейся окалины механическим или химическим способом. Нередко оба метода комбинируются.
Механическая очистка производится путем шлифовки проката металлическими шарообразными частицами, подаваемыми воздушной струей. Так удаляются различные загрязнения, уносимые вместе с воздухом.
Химическая очистка представляет собой погружение проката в ванну с 25% раствором соляной кислоты, которая разъедает мельчайшие загрязнения, придавая поверхности материала гладкость и чистоту.
После обработки для получения х/к проката материал проходит процессы:
- обрезка кромки;
- промасливание перед сворачиванием в рулон;
- обжимание валами до требуемой толщины;
- обжиг при температуре до 730 градусов Цельсия для повышения прочности;
- охлаждение;
- сжатие на дрессировочном стане до 3%, чтобы поднять твердость;
- при необходимости — финальная подрезка краев.
Дополнительно прокат может оцинковываться.
Сферы использования горячекатаного и холоднокатаного металла
| Г/к лист | Х/к лист |
Стальные горячекатаные листы используются в:
Этот вид металлоизделий необходим там, где нужна сталь, но нет повышенной требовательности к эстетичности. Например — возведение мостов, котлов, печей, конструкций с болтовыми или сварными соединениями. | Холоднокатаные листы нужны для:
|
Горячекатаный и холоднокатаный прокат служит основой для профилей металлокаркасных конструкций, которые мы используем для монтажа быстровозводимых тентовых ангаров. В зависимости от проекта и нагрузок на конструкции мы предлагаем 3 варианта металлического каркаса. Подробнее об этом читайте по ссылке.
