горячекатанный металл что это
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
Недостатки горячей прокатки:
Преимущества холоднокатаного листа:
Недостатки этой продукции
Чем отличаются области применения холоднокатаного листа от горячекатаного?
Разница в свойствах обуславливает различные сферы использования.
Горячекатаный лист чаще всего применяется:
Области применения холоднокатаного листового проката:
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.
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:
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:
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:
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.
Особенности стального горячекатаного проката — вся суть
Стальной горячекатаный круг можно встретить во многих отраслях. Он обладает великолепными технологическими свойствами и поистине может называться универсальным. Рассмотрим более подробно технологию производства этого вида проката, область использования и, конечно же, размеры и характеристики.
Свойства горячекатаного проката
Листовая горячекатаная сталь имеет следующие характеристики и важные особенности:
1 Сферы применения
Прокат круглого сечения пользуется огромной популярностью как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Это незаменимая деталь при возведении монолитно-каркасных высоток. Выступает в роли арматуры. Металлические пруты являются составляющими ворот, незаменимы при изготовлении каркаса. Из круга малого сечения часто делают ограды, различные декоративные элементы, подставки, вешалки, кованные изделия.
Но это далеко не единственная область, в которой используется этот металлопрокат. Еще он обрел огромную популярность в машиностроительной, автомобильной, военной отрасли, судостроении и даже космической промышленности. Также именно из горячекатаного круга вытягивают трубы различного диаметра. Кроме того, он является идеальным материалом для производства рессор, пружин и иных деталей на металлообрабатывающих станках.
Продукция из горячекатаного круга
Внешне это прут круглого сечения с заданным диаметром и темной поверхностью. В зависимости от назначения круг делится на следующие виды:
Виды круглого проката
Однако это не единственный критерий, по которому осуществляется классификация. Так, существует три класса точности горячекатаного стального круга (ГОСТ 2590-88). Изделия высокой, повышенной и обычной точности обозначаются буквами А, Б, В, соответственно. Также они бывают мерной, мерной кратной и немерной длины. При этом допускаются следующие отклонения: +30 мм для прутков длиной не более 4 метров, от 4 до 6 м – +50 мм, а предельные отклонения более длинных элементов достигают +70 миллиметров. Более подробно ознакомиться с размерами изделия можно в нормативной документации (ГОСТ).
Плюсы
Их достаточно много, особенно в применении к некоторым областям промышленности.
Качество металла остается достаточно высоким, поэтому он хорошо подходит для большого спектра самых разных задач, в том числе и для формовки сложных деталей.
Металл получается пластичным, что может быть очень полезно для многих областей применения. При этом по прочности он все еще имеет достаточно высокие показатели.
Соотношение цены и качества можно считать очень выгодным, поскольку производство по затраченным энергоресурсам стоит дешевле, чем холоднокатаное.
2 Добиваемся высокой прочности
Из названия становится понятно, что для производства такой продукции используется метод горячей прокатки. Заготовку нагревают, а затем пропускают через валки. При этом выдерживается температурный режим. Если во время многопроходной прокатки будет около 1000 °С, то изделия будут отличаться повышенным качеством. Затем заготовку подвергают повторному нагреву до 1120 °С. Далее следует водяное охлаждение и окончательное на воздухе. Благодаря термической обработке и закалке прутки приобретают необходимые свойства. В этом случае изменяется структура материала, и в результате повышается твердость, прочность и износостойкость изделия.
Круглый профиль выпускается в мотках или прутками.
Круглый профиль в мотках
В основном конечный вид зависит от диаметра круглого горячекатаного стального проката. Если толщина не превышает 9 мм, то такую «проволоку» наматывают мотками, а прутки же представляют собой изделия большего сечения. Применение этого металлопроката довольно разнообразно, поэтому покупатель всегда должен ориентироваться на конечную цель и в зависимости от нее подбирать упаковку готовой продукции. К главным достоинствам такого металлопроката следует отнести высокую коррозионную устойчивость и длительное время эксплуатации. Все эти характеристики обусловлены физическими свойствами материала и технологией производства. А вот недостаток – снижение пластичности.
Разница между горячекатаной и холоднокатаной сталью
Покупая, металлопрокат оптом и в розницу клиенты часто спрашивают нас о различиях между горячекатаной и холоднокатаной сталью. Есть некоторые фундаментальные различия между этими двумя типами металла. Эти различия связаны с тем, каким образом стали обрабатываются на заводе, а не со спецификаций или сортом продукции, представленной тут складе в Киеве.
Горячая прокатка представляет собой процесс, который включает в себя работу прокатного стана при высокой температуре (обычно при температуре выше 1700 ° F), что выше температуры рекристаллизации стали. При температуре стали выше рекристаллизации, она легко поддается формованию. Горячекатаный стальной прокат, как правило, дешевле, чем холоднокатаные стали, из-за того, что не требуется повторное нагревание стали (как в случае холодной прокатки). Когда сталь остывает, она немного сокращается в объеме, таким образом, обеспечивая меньший контроль конечного продукта по размеру и форме по сравнению с холодной прокаткой. Горячекатаная сталь используется в тех случаях, когда не требуются точные формы и допуски. Она широко применяется в строительстве.
Холоднокатаная сталь, по существу, горячекатаная сталь, которая подверглась дальнейшей обработке. Сталь обрабатывается далее на станах холодной прокатки, где охлажденные материал (при комнатной температуре) подвергается пластической деформации с последующим отжигом. Этот процесс позволяет получить стальной продукт с более точными допусками размеров и более широким спектром отделки поверхности. Термин холоднокатаной стали ошибочно используется на всех продуктах, когда на самом деле название относится к прокатке плоского листа и рулонов.
Когда речь идет о стержневых продуктах, используется термин «холодная отделка», который обычно состоит из холодного волочения и / или точения, шлифования и полировки. Этот процесс приводит к более высоким пределом текучести и имеет определенные преимущества. Холодное волочение увеличивает предел текучести и растяжение, часто устраняя дополнительную дорогостоящую термическую обработку. Избавляет от поверхностных дефектов. Сужает диапазон допуска размера. Полировка улучшает отделку поверхности. Такие продукты обеспечивают отличную отделку поверхности, и превосходят по концентричности и прямолинейности по сравнению с горячей прокаткой.
Различия в производстве горячекатаного и холоднокатаного листа
Основной способ переработки стали в листовое полотно – это ее прокат на специальном оборудовании (прокатном стане), где металл под давлением и при разных температурах прогоняется по ряду крутящихся валов. Выходной продукт такого процесса — горячекатаные и холоднокатаные листы.
На вопрос «чем отличается горячекатаная сталь от холоднокатаной?» правильнее всего ответить «способом производства», ведь именно его особенности обуславливают все дальнейшие отличия холоднокатаного листа от горячекатаной продукции.
Суть процесса производства горячекатаной и холоднокатаной стали один и тот же (он обозначен чуть выше). Основная разница в выборе температур. Горячекатаный способ подразумевает предварительный нагрев стального листа до температуры 920 градусов по Цельсию. Холоднокатаный прокат выполняется при комнатных температурах на заготовке горячего деформирования. Перед началом процесса холоднокатаной обработки лист металла предварительно протравливается для повышения качества выходящего изделия.
3 Как материал влияет на качество?
Для изготовления этих деталей используют самые различные металлы. Однако наибольшей популярностью пользуется сортовой стальной горячекатаный круглый прокат. В зависимости от дальнейшего назначения берутся стали разных марок. Например, малоответственные конструкции делаются из углеродистых. А вот круг, из которого в дальнейшем будут производить анкерные крепления либо иные более ответственные детали, производится из качественных легированных материалов. Нашли применение низколегированные, инструментальные, жаропрочные и коррозионно-стойкие марки. Но фаворитом все же является ст3. Следует отметить и нержавеющую продукцию, ее главным достоинством является повышенная устойчивость к поражению коррозией в самых различных условиях.
Изготовление сортового круглого проката
Конечно же, в первую очередь свойства готовой продукции зависит именно от характеристик сырья. Инструментальные углеродистые стали содержат более 0,7 % углерода. Они отличаются высокой прочностью и твердостью, особенно после термической обработки. Добавляя в металл легирующие элементы (никель, хром, медь, ванадий, азот и т. д.) можно получить необходимые механические и физические характеристики. Например, повысить коррозионную стойкость, прочность, сделать металл более пластичным.
Преимущества и недостатки горячекатаного листа
Отличие в производстве горячекатаной и холоднокатаной стали обуславливает не только их характеристики, но и наделяет каждый вид своими преимуществами и недостатками.
Преимущества горячекатаной стали:
Недостатки металлического изделия, полученного при нагреве до высоких температур:
4 Параметры по ГОСТу
Горячекатаный круглый профиль выпускается различного диаметра (5–270 мм). При этом стандарт допускает и производство круга большего сечения по требованию покупателя (до 330 мм). Длина обычно колеблется в пределах 2–12 м, но также по просьбе заказчика ее можно увеличить до 24 метров. Угол среза должен быть строго перпендикулярен к основной оси, возможно отклонение не более 20 %.
Горячекатаный круглый профиль
Кривизна изделия не должна превышать 0,4 % для I-го класса, а вот для II допускается отклонение 0,5 % при диаметре более 25 мм. Если овальность проката превышает 50 % от суммы предельных отклонений по диаметру, то такая продукция является браком. Исключением являются только изделия из инструментальных легированных и быстрорежущих сталей, в этом случае овальность может достигать 60 %.
Изделия из легированных сталей
Недавно появился новый стандарт для производства горячекатаного круга – ГОСТ 2590-2006. По большому счету основные требования в этой нормативной документации и ГОСТ 2590-88 не отличаются.
Следует отметить, что при производстве этого металлопроката необходимо придерживаться технологии, правильно подбирать материал и выдерживать размеры, указанные в нормативной литературе.
Преимущества и недостатки холоднокатаной стали
Холоднокатаная сталь имеет следующие преимущества:
Недостатки данного материала:
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.
Области применения горячекатаной и холоднокатаной стали
Ощутимая разница в характеристиках холоднокатаной и горячекатаной стали влияет на выбор сфер применения.
Области применения горячекатаного листа:
Применение продуктов холоднокатаного проката:
Таким образом, листовая сталь очень востребована. Она применяется повсеместно. Каждый ее вид (горячекатаный, холоднокатаный), обусловленный способом производства, имеет свои характеристики, достоинства и недостатки.
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
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:
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.