Прокатка стали: разница между технологиями горячей и холодной прокатки


Температура прокатки металлов

Температуру прокатки металлов – стали, алюминия, меди – обычно подразделяют на два основных интервала:

  • холодная обработка;
  • горячая обработка.

Холодная прокатка происходит при относительно низких температурах по отношению к температуре плавления металла. Горячая прокатка производится при температурах выше температуры рекристаллизации металла. Есть еще и третий температурный интервал – теплая прокатка, которая вызвана потребностью экономии энергии и в некоторых случаях применяется в промышленности.

Методы обработки металлопроката

В зависимости от типа движения рулонного материала и формы, которая создается, различают несколько методов обработки, а именно – прокатка:

  • Поперечная.
  • Продольная.
  • Косая.
  • Периодическая.

Продольная прокатка относится к основным методам формирования металлургических изделий, таких как:

  • Прутки.
  • Профили.
  • Листовой металл.

В свою очередь, прокатка поперечная характеризуется вращательным движением, благодаря чему получаются продукты винтовых форм, в том числе:

  • Шурупы.
  • Болты.

В свою очередь, наклонная обработка используется для создания гильз трубопроводов.

Холодная прокатка

Холодной прокаткой обычно называют пластическое деформирование металла при комнатной температуре. Явления, которые связаны с холодной обработкой, происходят, когда металл деформируют при температурах около 30 % и ниже его температуры плавления в абсолютной шкале измерения. В ходе холодной обработки в металле возникает все увеличивающееся количество дислокаций. Перепутывание этих дислокаций и вызывает упрочнение металла – наклеп или деформационное упрочнение. При деформационном упрочнении прочность металла с ростом деформации увеличивается.

Горячекатаная и холоднокатаная сталь — в чем разница?

Помимо горячекатаных также существуют холоднокатаные стали, которые имеют с ними много общего. Холоднокатаные (Х/К) изделия изготавливают в виде длинных листов, которые для удобства собирают в большие мотки. Х/К-изделия изготавливают из металлических сплавов, а самым популярным материалом является сталь (хотя бывают также медные, алюминиевые, латунные и другие полосы). Х/К-изделия также в основном применяются в трудоемких отраслях промышленности — производство запчастей для самолетов, автомобилей и поездов, изготовление труб, создание навесных конструкций.

стальные листы

Основные различия

  • Для изготовления Г/К-изделия металлическую заготовку-сляб нагревают до температуры 700-1000 градусов — потом она прессуется с помощью валковых устройств-клетей. Для получения холоднокатаного объекта берется уже готовое Г/К-изделия — оно очищается от окалины и проходит прессование с помощью валковых клетей. Дополнительный нагрев заготовок не осуществляется.
  • Технология Г/К является грубой, поэтому она позволяет получить полосы толщиной не менее 2 миллиметров (это ограничение появляется из-за особенностей расширения металлов при нагреве). Однако для изготовления одной полосы требуется минимум времени и оборудования, поэтому стоят такие объекты дешевле. Технология Х/К является более точной. С ее помощью можно уменьшить лист до толщины 0,35 миллиметров. Однако обработка является более трудоемкой, поэтому Х/К-полосы будут стоить на порядок дороже.
  • Во время нагрева заготовки-сляба образуется большое количество окалины, которая попадает внутрь металлического сплава. Механические способы удаления позволяют избавиться лишь от части окалины. Поэтому Г/К-изделия будут отличаться хорошей, но не идеальной прочностью. В случае применения Х/К-технологии образования окалины можно избежать. С помощью финальной закалки можно улучшить качество сплава за счет рекристаллизации. Поэтому Х/К-изделия будут отличаться более высокой прочностью, надежностью.
  • Из-за активного образования окалины при нагреве также большое количество гари и мусора оседает на поверхности горячекатаного проката. Во время изготовления холоднокатаной стали происходит зачистка и обработка внешней поверхности листа. Поэтому холоднокатаные объекты полосы будут обладать более высокими качествами (металлический блеск, отсутствие гари, равномерный цвет).
  • Листовая горячекатаная сталь применяется для производства изделий и запчастей, к которым не предъявляются высокие требования относительно вида. Скажем, этот материал можно применять для изготовления внутренних деталей авто, поездов и кораблей. Тогда как Х/К-лист выглядят более красиво, поэтому их можно использовать для изготовления внешних облицовочных материалов (каркасы автомобилей, жестяные банки, профлисты).

горячекатаные листы в рулонах

Сводная таблица

КатегорияСталь горячекатаная листоваяСталь холоднокатаная листовая
Технология производстваНагрев металлической заготовки-сляба с последующим прессованиемПрессование и обжимка заготовки без термического нагрева
ТолщинаМаленькая и средняя — от 2 до 50 миллиметровОчень маленькая и маленькая — от 0,35 до 5 миллиметров
ВидБлеклый вид, возможно наличие гари и накипи на поверхностиПриятный вид, естественный металлический блеск
ПрочностьВысокаяОчень высокая
СтоимостьНизкаяСредняя или высокая
Сферы примененияПроизводство корпусов для поездов, вагонов и кораблей, изготовление транспортных запчастей, создание подземных трубПроизводство каркасных корпусов для автомобилей, поездов, самолетов, изготовление посуды и жестяной тары, создание облицовочного профлиста

гост на лист горячекатаный

Горячая прокатка

Горячая прокатка происходит при температурах 60 % и более от температуры плавления металла по абсолютной шкале. При повышенной температуре металл снижает свою прочность, что дает возможность снижать усилия, которые необходимы для его пластического деформирования. Непосредственно в ходе деформирования металла происходит его рекристаллизация с постоянным образованием новых зерен. Постоянное образование новых зерен обеспечивает сохранение высокой пластичности металла. Это дает возможность достигать больших величин деформации без разрушения металла. Контроль конечных размеров при горячей обработке более труден из-за образования окалины и объемных изменений при последующем охлаждении.

Параметры плоскостности

Важное свойство, от которого зависят удобность обработки и качество декоративного покрытия. Данный параметр означает предел плоскости листовой поверхности, гладкость, отсутствие неровностей. Согласно данному понятию, горячекатаный прокат различается на:

  • нормальный. Маркировка – ПН;
  • улучшенный – ПУ;
  • высокий. Обозначение – ПВ;
  • особо высокий – ПО.
  • III – так обозначается повышенная;
  • IV – продукция с обычным оформлением.

Кроме того, принимается во внимание ещё один параметр – масса. Листовая сталь, толщина которой не превышает 8 мм, изготавливается путём непрерывной прокатки на специальных станах. Изделия с толщиной до 50 мм производятся на установках с возможностью контроля технологического процесса. При этом масса полученных листов варьируется в пределах от 8 до 17 т. К потребителям горячекатаный прокат поставляется по несколько штук в пачке. Масса последних варьируется от 2 до 10 т. Также поставка листовой стали возможна в рулонах. Их вес достигает 9 или даже 10 т.

Технология горячего проката

Это интересно: Как отрегулировать давление в гидроаккумуляторе

Теплая прокатка

Теплая прокатка металлов находится между горячей прокаткой и холодной прокаткой. Она происходит в температурном интервале 30-60 % от температуры плавления металла по абсолютной шкале. Усилия, которые требуются, чтобы деформировать металл при теплой прокатке выше, чем при горячей прокатке. Конечное качество поверхности и размерные допуски являются более высокими, чем при горячей прокатке, но не настолько высоки, как при холодной прокатке. Хотя теплая прокатка и имеет недостатки, основным стимулом для ее применения является экономика. Нагрев металла для горячей обработки весьма и весьма дорог. При снижении температуры прокатки высвобождаются значительные средства, которые можно направить на повышение качества продукции.

Основные области применения металлопрокатной продукции

Горячая прокатка используется в основном для производства листов или простых сечений, таких, как железнодорожные пути. Другие типичные области применения рулонного металла на горячей прокатке:

  • Рамы для грузовых автомобилей.
  • Автомобильные диски сцепления.
  • Колеса и диски.
  • Трубы и трубки водонагревателей.
  • Штампы, корпусы компрессоров.
  • Элементы железнодорожных вагонов.
  • Двери и стеллажи, диски ограждения для улиц, и автомобильных дорог.

Типичные области применения холоднокатаной стали включают в себя:

  • Металлические столы.
  • Шкафы для документов.
  • Столы, стулья, выхлопные трубы мотоциклов, шкафы.
  • Полки, светильники, петли, трубы.
  • Стальные барабаны.
  • Косилки для травы,
  • Металлические контейнеры.
  • Лопатки вентиляторов.
  • Сковородки.
  • Наборы для крепления к стене и потолку.
  • Различные продукты, связанные со строительством.

Классификация

Горячекатаные листы подразделяют по категориям, соответственно которым маркируются.

Толщина:

  • тонколистовой 0,4 — 4 мм;
  • толстолистовой 4 — 160 мм.

Точность размеров:

  • повышенная – А;
  • обычная — Б;

Обработка кромки:

  • необрезанная кромка – О;
  • обрезанная кромка – НО;

Точность создания плоскости листа:

  • особо высокая – ПО;
  • высокая – ПВ;
  • улучшенная – ПУ;
  • нормальная — ПН.

Мы реализуем не только стандартный прокат, но и лист со специальными свойствами и размерами. Поставки проводятся как со складов компании, так и транзитом с металлургических предприятий.

Особенности применения

Стальной прокат горячего катания относится к универсальным и востребованным материалам. Прочные и надёжные изделия удобны в обработке. Стальные заготовки хорошо нарезаются, гнутся, стойкие к негативному воздействию и случайной деформации. Из них получаются прочные детали, долговечные и надёжные.

Сфера использования листового проката очень разнообразна. Стальные заготовки нашли применение во многих отраслях промышленности. В частности, их используют при изготовлении корпусов техники (автомобили, спецмашины), в строительных работах. Также применяется горячий прокат при конструировании приборов, различных технологических шкафов и сварных труб. Последние используются в инженерии, прокладке коммуникаций и магистралей.

Стоит отметить, что специфика применения обусловлена техническими параметрами материалов. В частности, особое внимание обращается на толщину. Толстолистовые изделия используются в производстве конструкций и разных деталей. Тонколистовые служат сырьём при выпуске металлопрофиля, профнастила и стройматериалов (покрытий для кровли, к примеру).

  • Следующая публикация Характеристики и особенности производства металлочерепицы
  • Предыдущая публикация Реставрация Plymouth Barracuda

Сортамент горячекатаного проката

Прокат стальной
Горячекатаный прокат бывает двух видов:

  • тонколистовой, с толщиной листа до 3.9 мм, отпускается лист в рулонах при толщине листа от 1.2 мм или листами с обрезными краями толщиной от 0.4 мм;
  • толстолистовой, с толщиной 4−160 мм, отпускается также в рулонах до 12 мм и листах.

Горячекатаные листы бывают легированные и конструкционные.

Для сварных конструкций в строительстве и промышленности применяются листы низколегированные из низкоуглеродистой стали. Изделия относительно дешёвы и широко используются в лёгкой и тяжёлой промышленности, где нет повышенных требований к изделиям. Из них изготовляют шовные трубопроводы и клёпаные мостовые металлоконструкции.

Из легированной углеродистой стали делают конструкционный металлопрокат, который идёт на изготовления деталей машин и конструкций, где требуется высокая ответственность.

Горячекатаный прокат имеет большой сортимент, легко сваривается, не подвержен коррозии, оптимален по соотношению «цена — качество», требует минимальной обработки, имеет устойчивость к механическим повреждениям и высоким температурам.

Круглый горячекатаный стальной прокат

Прокат стальной ГОСТ 2590–2006
ГОСТ круг стальной ГОСТ 2590–2006 определяет диаметр круглого горячего проката в пределах 5−270 мм. Это изделие универсальное и широко используется во многих отраслях промышленности.

Согласно ГОСТу элементы круглого металлопроката бывают особо высокой точности с маркировкой АО 1; высокой точности — А1, А2, А3; повышенной точности — Б1; и простой обычной точности В1, В2, В3, В4, В5. По длине классифицируются как мерные, мерные с немерной длиной, кратной мерной длиной и кратной мерной с немерной длиной, в рулонах. По кривизне круглый прокат классифицируется как I, II, III, IV.

В гражданском строительстве при возведении монолитно-каркасных высотных зданий круглый стальной металлопрокат используется при армировании конструкций.

Металлические прутья идут на изготовление каркасов, ворот, пружин и рессор, используются в судостроении, космической и военной промышленности, в автомобилестроении.

Элементы круглого горячего проката имеют вид прута заданного диаметра. Если диаметр изделия до 9 мм, то отпускается в мотках, свыше 9 мм — в прутках.

Если прокат изготовлен из низкоуглеродистой стали обыкновенного качества или низколегированной стали, изделия отпускаются длиной от 2 до 12 м. Если сталь качественная углеродистая или легированная, длина отпускаемых изделий — от 2 до 6 м. При изготовлении проката из высокоуглеродистой стали длина прутка от 1 до 6 м.

По требованию покупателя прокат могут отпускать немерной длины от 3 до 13 м, при этом допускается 10 процентам изделий иметь меньшую длину, но не короче 75% минимальной.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]