2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Особенности стального горячекатаного проката

Содержание

Особенности стального горячекатаного проката

Металлопрокат бывает горячекатаный и холоднокатаный. Между этими двумя методами существенная разница не только в технологическом процессе, но и в экономичности. Изделия, которые получают тем или другим способом, приобретают разные свойства, но по прочности и срокам эксплуатации большой разницы не имеют, если нет дополнительных эксплуатационных условий.

Технология изготовления изделий металлопроката

Для получения металлопроката применяют углеродистые и легированные стали. Углерод в составе сплава придаёт прочность, а легирующие добавки отвечают за ковкость, хрупкость, пластичность и внутреннее напряжение.

Предварительно заготовки металла зачищают от окалины и других загрязнений. Затем металл поступает в обработку.

Прокат стальной горячекатаный

Если нет принципиальной разницы в применении элементов металлопроката — зачем переплачивать? Горячекатаные изделия дешевле холоднокатаных, так как требуют меньших затрат при изготовлении. Оптимальный выбор в этом случае будет в сопоставлении цены со свойствами приобретаемого металла. Но иногда отличия одного вида проката от другого принципиальны.

Горячекатаный прокат изготовляется после разогрева металла до температуры пластичности материала, выше 920 градусов. Температурный режим поддерживается по всему параметру до конца процесса проката. Это наиболее экономичный метод, так как металл легче поддаётся обработке в горячем состоянии.

Готовые горячекатаные изделия имеют шероховатую поверхность синевато-серого цвета. Горячая обработка заготовок позволяет делать более глубокие деформации металла — это позволяет расширить сортамент.

Главные отличия горячекатаных изделий

  1. из горячего металла легче получить пруток меньшего диаметра и более тонкий лист;
  2. возможность использования низкосортного металла;
  3. при высоких температурах металл окисляется и покрывается окалиной;
  4. деформация, возникающая после охлаждения металла, существенно влияет на геометрию элемента: толщину изделия, края листов;
  5. допуски размеров готовых изделий горячекатаных выше, чем холоднокатаных.

Крупные изделия горячего проката применяются в конструкциях, где важно выдерживать большие несущие нагрузки, и в армировании, для усиления бетонных сооружений.

Холодный прокат

Технология его более дорогостоящая. Требуется больше усилий, чтобы раскатать холодный металл. Заготовка многократно пропускается под валками, становясь тоньше и тоньше. Мощность оборудования выше, чем в случае получения горячекатаны хэлементов.

Только дорогостоящий металл с высокими пластичными свойствами можно подвергать холодному прокату. Чтобы снять возникающее внутреннее напряжение в металле, готовые изделия нагревают, затем производят медленное охлаждение. Все это приводит к удорожанию элементов металлопроката.

Холодный прокат позволяет выдержать точные размеры изделий. Поверхность получается идеально гладкая и ровная, поэтому не требует дальнейшей обработки или сводит её к минимуму.

Изделия при таком способе изготовления имеют однородную структуру, прочные и твёрдые, хорошо работают на растяжение, разрыв и изгиб.

Так как процесс проходит при температурах, близких к нормальным, увеличивается прочность листа на 20 процентов. Это называется деформационным упрочнением. Поверхность изделий гладкая, серого цвета.

Существует ограничение толщины стального холоднокатаного листа. Если требуется раскатать лист тоньше 0.5 миллиметра, то применяют метод горячего проката.

Если потребителю важен внешний вид и равномерная толщина по всей поверхности изделия, то после горячего проката применяют холодный.

Вывод: если на первый план выступает цена изделия, выбираем горячекатаный металлопрокат, а там, где требуется прочность, твёрдость, хороший внешний вид, отдаём предпочтение холоднокатаному.

Сортамент горячекатаного проката

Горячекатаный прокат бывает двух видов:

  1. 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;
  2. толстолистовой, с толщиной 4−160 мм, отпускается также в рулонах до 12 мм и листах.
Читать еще:  Делаем дробилку — измельчитель для пластика своими руками: необходимые материалы и процесс изготовления

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

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.

Холоднокатаная и горячекатаная сталь: в чем разница?

31 Октября 2017

Сегодня существует два основных вида сплавов углерода с железом — холоднокатаная и горячекатаная сталь. Все остальные модификации входят в два этих понятия. При выплавке обоих видов материала нет технологических различий. Они наступают на стадии окончательной обработки и раскатки металла в листы нержавейки.

Мы расскажем Вам об отличии процессов производства горячекатаного и холоднокатаного листового проката, и соответственно о различиях свойств металла, которые порождает каждый из видов прокатки.

Горячекатаный прокат

Итак, процесс горячей прокатки проходит при температуре свыше 1700 градусов по Фаренгейту. Так как металл нагревается – ему гораздо легче придать необходимую форму. Горячая прокатка обычно обходится дешевле холодной, а сам процесс часто происходит безостановочно, поэтому металл не приходится разогревать. Однако во время охлаждения металл сжимается, поэтому предсказать размер и форму готового продукта – сложнее, чем в случае с холоднокатаной сталью.

В результате термической обработки в структуре металла образуются зерна маленького размера и правильной формы, что обеспечивает:

  • увеличение пластичности и вязкости,
  • уменьшение прочности и твердости,
  • улучшение механической обработки.

Сильный нагрев металла также приводит к образованию на его поверхности окалины. Неполное ее удаление перед прокаткой приводит к различным поверхностным и структурным дефектам готовой металлопродукции. У горячекатаного проката менее точные и более округлые углы.

Также технология горячей прокатки приводит к неравномерности толщины листа на единице площади. Пластичность у таких листов высока.

Зачем же тогда нужен горячекатаный лист?

Ответ прост: цена горячекатаного листа выступает основным его преимуществом. Особенно это сказывается на строительстве крупных сооружений: он используется в качестве вспомогательного материала при строительстве крупных объектов промышленности, вокзалов, аэропортов (для сооружения фундаментных, несущих, армирующих конструкций).

Также горячекатаные листы используются как сырье для дальнейшего проката.

Холоднокатаный прокат

Холоднокатаный лист, несмотря на название, не избегает обработки температурой: любой холоднокатаный лист изготавливается из горячекатаной заготовки. В первую очередь заготовки проходят очищение от окалины и оксидной пленки. Существует два метода очищения: травление и дробеструйная обработка. Травление подразумевает погружение стали в 25% раствор соляной или серной кислоты. Этот способ химическим образом удаляет лишние элементы с поверхности металла. Дробеструйная обработка означает ударное воздействие на стальной лист, которое позволяет сбивать с поверхности лишние частицы. На некоторых производствах применяют метод комбинированной очистки, который является наиболее эффективным.

Читать еще:  Электроды для контактной сварки: предназначение, особенности выбора и характеристики

И только после этого заготовки передаются на станы холодной прокатки. Именно поэтому толщина холоднокатаного стального листа не превышает 5 мм, но поверхность листа получается значительно качественнее (ровнее).

На этом завершается непосредственный этап производства и начинается этап закалки. Для начала сталь проходит отжиг в печах при температуре около 700 градусов по Цельсию. Это приводит к рекристаллизации молекулярной сетки сплава, благодаря чему он получает необходимую гибкость и упругость. После отжига листы снова прокатываются на стане, что предотвращает появление линий сдвига.

Последний этап обработки называется дрессировка. Он подразумевает сжатие полученных заготовок на величину до 3%. Эта процедура повышает твердость и прочность листов, чтобы они в будущем могли без проблем выполнять возлагаемые на них функции. Кроме перечисленных стандартных процедур обработки, материал может подвергаться дополнительным манипуляциям для придания ему определенных свойств. Например, оцинкованная холоднокатаная сталь покрывается слоем цинка, который обеспечивает ей высокую стойкость к воздействию коррозии.

Особенностями холоднокатаного металлического проката являются:

  • высокая точность геометрических характеристик,
  • ровность и плоскостность поверхности,
  • однородность внутренней структуры металла.

Эти преимущества физико-механических свойств холоднокатаного проката по сравнению с горячекатаным определяют сферы его применения:

  • в самолетостроении,
  • в космической отрасли,
  • в станкостроении,
  • в электротехнике,
  • в химико-металлургической отрасли,
  • в строительстве для отделочных работ.

В целом, холоднокатаный лист – востребованный продукт у предприятий, занимающихся производством качественных по всем механическим параметрам металлоизделий. Стальной холоднокатаный лист является также заготовкой для производства разной строительной и вспомогательной продукции:

  • профнастилов,
  • белой жести, оцинковки,
  • полимерных листов,
  • кровельного железа и прочего.

отличия горячекатаного и холоднокатаного листов

  1. Толщина: холоднокатаный лист всегда толще.Толщина горячекатаных листов доходит до 200 мм, а холоднокатаных — 5 мм.
  2. Точность изготовления у холоднокатаного листа выше.
  3. Так как при прокатке применяются разные температуры, то следовательно:
  • Холоднокатаный лист упрочнен вследствие пластических деформаций
  • На грячекатаных листах присутствует окалина
  • При сильно отрицательных температурах горячекатаный лист охрупчивается меньше, чем холоднокатаный.

заключение

Различия в свойствах горячекатаных и холоднокатаных металлических листов позволяют подобрать наиболее оптимальный по цене вариант для каждого конкретного случая. Например, при строительстве крупных сооружений целесообразно использовать горячекатаные листы.

А для изготовления металлических изделий для отделочных работ следует использовать холоднокатаный прокат, поверхность которого отличается высокой гладкостью и эстетичностью.

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.

Различия в производстве горячекатаной и холоднокатаной стали

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.

Отличие свойств горячекатаного листа от характеристик 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.
Читать еще:  Для чего нужна насадка на дрель для заточки сверл, как ее использовать

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.

Основные различия горячекатаного и холоднокатаного проката, особенности применения

Сравнивая два одинаковых образца из стали, полученных разными способами, нельзя однозначно сказать, какой из них лучше. Но с учетом специфики применения металлических изделий (будь то лист или пруток) в каждом конкретном случае следует понимать, какие свойства приобретает сплав при той или иной прокатке заготовок («слябов»). Это нужно не только для того, чтобы сделать оптимальный выбор и не переплачивать за продукцию (особенно если производится закупка большой партии).

Порой разница между горячекатаными и холоднокатаными изделиями – принципиальная.

Информация, представленная в данной статье, будет интересна рядовому потребителю и однозначно поможет принять правильное решение. Но и профессионалу нелишне ознакомиться с предлагаемым материалом, так как всегда полезно периодически освежать память.

Главное различие в способах проката – в температуре, при которой производится обработка заготовок. При горячем она превышает 920 ºС (1700 ºF). Холодный прокат производится в более щадящем режиме, и температура существенно ниже значения (иногда на уровне комнатной), при котором происходит рекристаллизация конкретного металла (сплава).

Особенности проката

Горячий

  • Металл (сплав) легче поддается обработке, поэтому при таком способе проката можно получить более тонкие листы или пруток меньшего сечения.
  • Для изготовления изделий методом горячего проката в основном используется низкосортная, более дешевая сталь.
  • Существует необходимость дальнейшей обработки изделий, так как нередко они покрыты окалиной.
  • Геометрия горячекатаных образцов строгостью не отличается (например, неровности по углам листов, неравномерность толщины), так как невозможно точно просчитать пределы деформации при охлаждении металла.

Расчет массы горячекатаного и холоднокатного листа по ГОСТ 19903-90, 19904-90:

Рекомендации по применению в конструкциях

  • Армирующие (усиливающие).
  • Несущие (фундаментные).

Холодный

  • Такой способ проката позволяет точно выдержать заданные размеры изделий.
  • Поверхность получаемых образцов – более гладкая, ровная, поэтому их последующая обработка сводится к минимуму (а порой и вовсе не требуется).
  • Металл холоднокатаный становится более твердым и прочным (на изгиб, растяжение, разрыв) с однородной структурой по всей площади.
  • На производство идет сталь только высоких марок.
  • Более высокое качество холоднокатаного проката повышает его стоимость.

Вывод

Если на первом месте – стоимость проката, то предпочтение следует отдать горячему. Когда же определяющим фактором является внешний вид, прочность, качество, то следует приобретать холоднокатаные образцы.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector