Производство холоднокатаного листа

Чем отличается холоднокатаный лист от горячекатаного | Аякс-металл ✅

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.

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.

На самом деле различий между х/к и г/к прокатом больше. В их числе пластичность, механическая прочность, свариваемость, стойкость к коррозии. Разнообразие свойств и характеристик обеспечивает потребителю оптимальный выбор листового металлопроката для своих нужд. Например, вам не придётся платить лишнего за явно избыточные характеристики материала.

Преимущества горячекатаного листа

Говорить о преимуществах какого-либо материала можно тогда, когда у него имеется альтернатива в виде другой продукции. Г/к и х/к прокат по большому счёту не являются конкурентами. Скорее их сортамент дополняет друг друга. В числе преимуществ г/к листа можно назвать:

• максимально широкий ассортимент продукции по толщине и размерам листа;
• относительно невысокую стоимость проката;
• возможность применения разнообразных способов антикоррозионной обработки изделий из него;
• универсальность материала, обеспечивающую ему широкую сферу применения;
• долговечность и прочее.

Недостатки горячекатаного листа

К недостаткам горячекатаного листа можно отнести отсутствие в общем ассортименте тонколистового проката толщиной менее 0,4 мм. Он уступает по коррозионной стойкости, а также прочности сварных швов х/к металлопрокату. Его не следует использовать при изготовлении продукции, к качеству поверхностей которой предъявляются повышенные требования.

Преимущества холоднокатаного листа

Холоднокатаный листовой прокат – это по определению более высокосортная продукция в сравнении с горячекатаными аналогами. Его основными преимуществами являются:

• высокая точность изготовления, что сокращает потери материала на отходы;
• повышенные показатели прочности и стойкости к коррозии;
• отличная свариваемость, позволяющая использовать все способы сварки при высоком качестве сварных швов;
• доступность любых способов антикоррозионной обработки, включая оцинкование, порошковое окрашивание изделий из него;
• пластичность, что делает х/к лист идеальным материалом для изготовления штампованных деталей и готовых изделий.

Недостатки холоднокатаного листа

Главным недостатком холоднокатаного листового проката является ограниченная пятью миллиметрами толщина листов. Кроме того, он ощутимо дороже аналогичного сортамента г/к проката.

Однако эти рассуждения о преимуществах и недостатках двух видов материалов не дают вразумительного ответа на вопрос: что лучше горячекатаный или холоднокатаный лист? На самом деле обе категории металлопроката в равной мере хороши для своих сфер применения.

Области применения холоднокатаного и горячекатаного листа

Достоинства любой продукции в полной мере проявляются только при её использовании по назначению. В числе основных областей применения горячекатаного листа:

• строительство, где все виды г/к проката являются основным конструктивным материалом для возведения металлоконструкций, в том числе высокой несущей способности;
• изготовление разнообразной промышленной продукции: например, товарных вагонов, кузовов самосвалов и т. д.;
• листовой горячекатаный прокат также используется в производстве сварных труб, гнутых профилей и другой продукции.

Основными потребителями холоднокатаного листа являются:

• автомобильная промышленность, где из х/к листа штампуют детали кузовов легковых автомобилей и кабин грузовиков;
• производители кровельных материалов – металлочерепицы и профилированного листа.

Из холоднокатаного листа также изготавливают корпуса электротехнических приборов и оборудования, металлическую посуду и множество другой продукции.

Что лучше: горячекатаный или холоднокатаный лист

Давать ответ на этот вопрос не имеет смысла. Просто используйте металл по назначению. При надлежащей антикоррозийной обработке горячекатаный и холоднокатаный прокат прослужит вам одинаково долго. Во всяком случае, в масштабах человеческой жизни.

Холоднокатаный листовой прокат: способы производства и основные характеристики

Исходной заготовкой (подкатом) для холоднокатаной листовой продукции является горячекатаный лист. Качество холоднокатаных изделий во многом определяется качеством подката.

Такие дефекты, как раскатанные плены, надрывы из-за неметаллических включений, глубокие царапины (глубиной более 0,8 мм), следы от вкатанной окалины или усадочных раковин, недопустимы, поскольку холодная прокатка их не устраняет.

Основные этапы холодной прокатки

Исходный материал (подкат), подаваемый на стан холодной прокатки, может иметь на поверхности окалину, которую необходимо удалить наиболее удобным способом:

• с помощью дробеструйной обработки;
• растворением оксидов кислотами – соляной или серной, более эффективна соляная кислота;
• комбинированием двух выше названных методов.

После предварительной обработки горячекатаный подкат поступает на стан холодной прокатки, в состав которого входят:

• четыре или пять клетей, в которых осуществляется обжатие до заданных параметров;
• моталка;
• ножницы;
• петлеобразующий механизм и другие устройства.

После операции холодной прокатки на поверхности листа образуется наклепанный слой, обладающий высокой прочностью и низкой пластичностью. Для устранения наклепа применяют термическую обработку – отжиг при температуре +700°С, – позволяющую восстановить характеристики пластичности. Применяемое оборудование – колпаковые или протяжные печи.

Одна из финальных операций – дрессировка, которая представляет собой малое обжатие, обеспечивающее следующие положительные моменты:

• повышение прочности стали;
• уменьшение волнистости полосы;
• улучшение качества поверхности;
• незначительное снижение предела текучести;
• после дрессировки не появляются линии сдвига, которые обязательно проявляются во время штамповки.

Основные свойства холоднокатаной продукции

Преимущества холодной прокатки:

• возможность получения очень тонкого листа – от нескольких микрон, – что недостижимо при горячем деформировании;
• более высокая точность размеров;
• хорошее качество поверхности.

Основные недостатки холодного деформирования:

• необходимость наличия широкого ассортимента сложного оборудования;
• большое количество переделов;
• значительная энергоемкость, в том числе из-за необходимости обязательного отжига.

Области применения холоднокатаного листового проката

Производство холоднокатаных листов, лент и полос постоянно развивается, поскольку эта продукция находит широкое применение в современной промышленности.

• Основную долю – до 80% – среди этого вида проката занимает лист из конструкционной малоуглеродистой стали толщиной 0,5-2,5 мм и шириной до 2,3 м. Такие изделия востребованы в автомобилестроении, поэтому их называют «автолистами».
• Холодным деформированием получают жесть – тонколистовую продукцию, чаще всего имеющую оловянное защитное покрытие. Эти полосы толщиной 0,07-0,5 мм шириной до 1,3 м используются в производстве тары для консервов.
• Один из видов холоднокатаного листового проката – декапир. Эта металлопродукция представляет собой травленый отожженный лист, предназначенный для изготовления посуды с нанесением эмали или других защитно-декоративных покрытий.
• Холоднодеформированный лист является исходным материалов в производстве профнастила – профилированного листа, покрываемого защитным цинковым слоем (с помощью горячего цинкования) и в некоторых случаях – дополнительным защитно-декоративным цветным полимерным слоем. Эта продукция бывает кровельной и стеновой. Более современная альтернатива цинкованию – алюцинкование. Алюцинк содержит примерно 55% алюминия, 1,6% кремния, остальное – цинк.
• Холодной прокаткой изготавливают две важные группы легированных сталей: коррозионностойкие (нержавеющие) и электротехнические.

Из цветных металлов холодным деформированием получают тонкие полосы, ленты, листы из алюминия, меди и их сплавов, титана, никеля, цинка и других исходных материалов.

Требования к качеству холоднокатаной продукции

В зависимости от эксплуатационного назначения, к продукции холодной прокатки предъявляют различные требования по качественным характеристикам.

• Сталь, применяемая для изготовления автомобильных кузовов, регламентируется ГОСТом 9045-93. В нем предусмотрено три вида отделки поверхности: особо высокая (обеспечиваемая по требованию потребителя), высокая, повышенная.

ГОСТ 16523-97 определяет свойства тонкого горяче- и холоднокатаного стального листа из углеродистых марок стали обыкновенного качества и качественных. В этом документе для холоднокатаного проката также предусмотрено три группы отделки поверхности.

• Согласно ГОСТам 9045-93,19904-90, 16523-97, плоскостность тонколистового проката делится на особо высокую, высокую, нормальную и улучшенную, точность изготовления бывает высокой, повышенной, нормальной.
• Согласно ГОСТу 19904-90, предусмотрены следующие размеры листа при его толщинах 0,35-5,0 мм. Ширина – от 500 мм до 1500 мм с шагом 50 мм; от 1500 до 2300 с шагом 100 мм; 2350 мм. Длина листа – 1000-1400 мм с шагом 100 мм; 1420 мм; 1500, 2000, 2200, 2500, 2800, 3000, 3500, 4000, 4200, 4500, 4750, 5000, 5500, 6000 мм. Такие требования по длине предъявляются к листам, длина рулона в развернутом виде стандартом не ограничивается.

Как рассчитать массу стального листа с помощью калькулятора?

Для быстрого определения массы листа воспользуемся формулой:

H*B*L*7,85, в которой

H – толщина листа в мм,

B – ширина листа в м,

L – длина листа в м,

7,85 кг/дм3 – это плотность черной стали, соответствует весу листа толщиной 1 мм и площадью 1 м2.

Внимание! При подстановке в формулу длины и ширины листа в метрах, а толщины – в миллиметрах Вы получите массу листа в килограммах.

Вычислив массу одного листа, легко просчитать, сколько весит пачка, содержащая определенное количество листов.

Разновидности дефектов холоднокатаного проката

Существует большое количество видов брака, которые могут возникнуть в процессе холодного деформирования. Некоторые свойственны определенному типу продукции, а некоторые типичны не только для холодного, но и для горячего проката. Рассмотрим наиболее распространенные виды изъянов.

• Неточности в размерах и форме листов и полос. Из-за малой толщины для холоднокатаных листов и полос характерны волнистость, коробоватость, поперечная и продольная разнотолщинность. Причины разнотолщинности: процесс без обеспечения необходимого натяжения конца полосы, скачки температуры заготовки, изменение сечения валков (из-за высоких температур) и их неоднородная структура.
• Несплошности металла, основной причиной которых является низкое качество исходной заготовки – горячекатаного подката. Вторая причина – несоблюдение технологии процесса прокатки.
• Дефекты поверхности: недотрав или перетрав, образование бугорков или углублений, вкатанная металлическая крошка, риски и царапины. Если после прокатки на поверхности продукции осталась эмульсия, то при отжиге возникают темные разводы. Для предотвращения этого рекомендуется не использовать слишком концентрированные эмульсии.

Правильная структура и физико-механические свойства проката зависят от соблюдения режимов прокатки и термической обработки.

Холоднокатаный листовой прокат: способы производства и основные характеристики, 4.8 из 5 — всего : 4

Холоднокатаные листы: особенности металлопроката

Среди стройматериалов и заготовок для производства сложных технических сооружений особую популярность получил плоский прокат. Полотна применяются как самостоятельный материал для кровельных работ или отделки фасадов зданий и в качестве заготовки. Листы позволяют изготавливать путем сварки, штамповки и резки более сложные металлические изделия.

Применяется две технологии проката:

• горячекатаной;
• холоднокатаной.

Каждый метод уникален и активно используются в металлургической промышленности. Но наиболее доступным с точки зрения финансовых трат остается стальной лист холоднокатаный. Для изготовления применяется станок холодной прокатки.

Посредством работы валком, сляб продвигается по станку и на выходе получается полотно с высоким качеством поверхности.

Именно холоднокатаные листы могут иметь высокую геометрическую точность в исполнении, что позволяет изготавливать тонколистовой и толстолистовой прокат.

Гост и другие требования к производству холоднокатаных листов

Для изготовления продукции высокой точности до микрометра, используется холодный прокат. Технология производства позволяет реализовывать продукцию с толщиной менее 1 мм с безупречной точностью кромки. Добиться такого результата с помощью горячего проката невозможно.

Благодаря прокату слябом в холодном состоянии удается достичь высоких физико-химических характеристик полотна и идеальной поверхности материала. Поэтому большинство стальных листов холоднокатаных применяются в отделки фасадов зданий и кровли.

Полученный холоднокатаный лист можно формовать, резать, штамповать и сваривать для изготовления более сложных деталей с меньшими затратами.

Данная методика производства применяется для проката не только черных металлов, но и цветных: медных, алюминиевых, латунных листов, полос, лент любой толщины.

Применение холодного проката обусловлено возможностью изготовить легкие и качественные полотна без потери физико-химических свойств. На данный момент возможно производство листов из низкоуглеродистой стали.

Полученный на выходе материал может иметь ширину до 2300 мм, и толщину не более 2,5 мм. Такой прокат чаще всего закупается предприятиями по выпуску автомобилей.

С помощью станков данного вида удается изготовить материалы самых разных видов:

• с отожженной поверхностью;
• с травленым покрытием.

По ГОСТ 9045-93, 16532-97 и 19904-90 тонколистовой прокат делится на несколько типов по точности исполнения:

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

Кромка листа, в зависимости от точности изготовления проката, может быть обрезная и необрезная. Независимо от вида материала, плоскостности и качеству поверхности, изделие выпускает в рулонах и листах.

Производство холоднокатаного листового проката: технология изготовления

Для реализации листов путем проката через холоднокатаный станок требуется от 1,24 до 1,60 тонны слитковой стали. Расход слитков зависит от установленных параметров продукта: толщины, ширины и длины.

Особенность производства продукции холодного проката в том, что для реализации требуется первичный материал изготовленный на горячекатаных станках в рулонах. Полученное сырьё отправляется в травильное отделение, и только после этого попадает под станок низких температур.

В конструкции оборудования встроен разматыватель стальных рулонов, инструмент для резки материала, сварочный аппарат для сварки листов. На заводах по изготовлению холоднокатаных листов обязательно имеются промывные/кислотные ванны. С их помощью удается провести сушку листов горячим воздухом.

Ключевой особенностью является процедура снятия окалины. Она может происходить двумя методиками:

• Механическая. Используется дробеструйная обработка поверхности.
• Химическая. Полотно помещают в кислотный раствор.

Для достижения наилучшего результата на производственных предприятиях активно применяют оба метода. Первоначально изделие обрабатывают механическим способом, устраняя крупные окалины. После этого листы проходят через химическое устранение окалин, тем самым устраняя полотно от мелких дефектов.

Как только травление материала было завершено и изделие подготовлены для дальней обработки, полотно отправляется в оборудования холодного проката.

На цепном транспорте разматыватель вытягивает полотно и поставляет их в зятягивающие тянущие ролики. После этого материал попадает под валки, которые и задают полотну определенную толщину.

Захлестыватель наматывает полотно в рулон.

Реализованные листы бывают нескольких видов:

• тонкие;
• толстые;
• с оцинкованным покрытием.

Выходящие после работы станка листы стали теряют свою пластичность, и чтобы ее восстановить осуществляется рекристаллизационный отжиг полотна. Проходит мероприятие в специализированных протяжных печах. Температура отжига приблизительно 700°С.

Затем сталь проходит через финальное обжатие – дрессировку. Данная процедура является ключевой, так как наделяет материал целым спектром полезных свойств:

• повышение прочности листа;
• отсутствие волнистости, коробоватости;
• ровное покрытие.

Холоднокатаные листы: дефекты встречаемые в металлопрокате

В зависимости от типа продукции, лист из низкоуглеродистой стали или с оцинкованным покрытием, проявляются особые изъяны. Наиболее популярным дефектом является продольная или поперечная волнистость листов. Обусловлено это тем, что такие листы существенно тоньше, чем полотно горячего проката.

Возможно появление разной толщины проката. Выявление дефекта связано целым рядом несоблюдения технических требований:

• прокат без установленного натяжения конца рулона;
• изменение температуры валков;
• неоднородная структура поверхности валков.

Если изначально была использована заготовка низкого качества, то на выходе на листах могут появиться плены, дыры, трещины и расслоение. При резке такого полотна кромка образуется рваная.

Отклонения по физико-механическим свойствам проката связаны с нарушениями в температурных режимах термообработки.

На строительный рынок допускаются изделия с некоторыми погрешностями. На такой прокат устанавливается минимальная стоимость. Но при этом изделие должно пройти обязательную сертификацию ГОСТ или ТУ.

Как правило, на тестирование проката используется 1 % материала от изготовленной партии. При прохождении всех испытаний, вся партия отправляется на строительный рынок и может быть реализована. Продукция не прошедшая проверку является браком и в продажу не поступает.

Применение холоднокатаных листов

Данный металлопрокат используется повсеместно, но наибольшую популярность получил в машиностроении. Листы применяются для изготовления корпусов автомобилей или отдельный частей транспорта. Используется для реализации вагонов железнодорожных поездов или для конструирования самолетов. Незаменим прокат в судостроительной индустрии и приборостроении.

Огромный спрос металлопрокат получил в сфере строительства. Изделия данного вида применяются для изготовления профилированных листов. Они могут быть любого назначения (стеновые, кровельные) и иметь дополнительные защитные полимерные или цинковые покрытия.

Листы холоднокатаные применяются для холодной штамповки деталей, а также для изготовления высокоточной техники. Изделие является основным в реализации теплообменников или химической аппаратуры.

Вернуться к списку статей

Изготовление и применение стального холоднокатаного листа в различных сферах

Производство холоднокатаной стали позволяет выпускать полосы и листы толщиной от 0,5 до 1 мм, что при горячем методе сделать невозможно.

При холодной прокатке получается продукция высокого качества, размеры соблюдаются точно, поверхность безупречная, физико-механические свойства позволяют использовать листы в различных отраслях промышленности, цветной и черной металлургии.

Производственный цикл холодной прокатки является энергоемким, если сравнить его с горячей технологией, выпуск холоднокатаных листов включает несколько переделов, требует применения многообразного и сложного оборудования.

Стальные холоднокатаные прокаты выпускаются с использованием различных по конструкции прокатных станов, у которых несколько уровней производительности и отличные друг от друга технические характеристики, поэтому на выходе получается большое разнообразие сортамента металлических листов:

• примерно 80% от основной массы проката листового холоднокатаного производится в виде низкоуглеродистой стали толщиной от 0,5 до 2,6 мм, ширина полос составляет 2,3 м, эта продукция чаще всего применяется в автомобильной промышленности, поэтому ее второе распространенное название «автолист»;
• из низкоуглеродистой стали получают жесть толщиной от 0,08 до 0,6 мм, шириной 1,3 м с защитным покрытием, чаще всего из олова, жестяные полосы применяются в производстве пищевой тары, консервных банок;
• выпускают довольно большое количество отожженной и травленой полосовой стали (декапир), используемой при изготовлении эмалированной посуды и других предметов с аналогичным покрытием;
• для применения в строительстве получают продукцию в виде кровельного металла с цинковым покрытием;
• производят две группы важных в техническом отношении легированных сталей — нержавеющую и электротехническую стали, отличающиеся антикоррозионной стойкостью;
• цветная металлургия выпускает холодный прокат в виде алюминиевых, медных, никелевых, цинковых, титановых, свинцовых полос, лент и листов из сложносоставных составов этих и других элементов;
• фольга из алюминия производится полосами толщиной от 0,006 мм, шириной 1,0—1,5 м.

Технология производства электротехнического металла

Электротехническая сталь при использовании в условиях постоянного перемагничивания переменным током отличается высокой магнитной индукцией и низкими гистерезисными (ваттными) потерями, ее условно делят на два вида:

• динамную;
• трансформаторную.

Чтобы обеспечить требуемое сочетание качеств металлический прокат должен иметь в составе достаточное количество кремниевых добавок и как можно меньше примесей и углерода.

Структура материала на выходе должна быть текстурированной и крупнозернистой. Динамная сталь используется при изготовлении динамо-машин (электрических моторов), генераторов. кремния в пределах 1—1,85%.

Из трансформаторной стали делают электромагнитные устройства и трансформаторы, добавки кремния составляют 2,85—3,45%.

Электротехническую сталь производят в листах и полосах, толщина которых от 0,2 до 1,2 мм, ширина продукции до 1,0 м. В качестве исходного сырья используют рулоны горячекатаного материала толщиной 2,2—4 мм, передаваемых со станов с печными моталками или непрерывного производства.

Листовой металл выпускается двумя способами: рулонным и полистным. Второй заключается в том, что первоначальный материал выпускается в рулонах, которые после холодного протягивания разделяют и следующую дрессировку, правку и отжиг делают полистно. Наиболее распространен рулонный способ производства, при нем порезка делается непосредственно перед сортировкой.

Рулонный метод способствует увеличению производительности, качества, открывает возможность для автоматизации и механизации большинства операций, сохраняет форму и характеристики металла в процессе производства благодаря устойчивости технологических приемов. Иногда порезка в условиях цеха не выполняется, так как некоторые получатели принимают поставки в виде рулонов.

Производственные процессы

В отечественном производстве используют:

• реверсивные одноклетевые станы;
• непрерывные трехклетевые, пятиклетевые;
• многовалковые станы.

Для проката трансформаторного металла с большим обжатием важно использование мощных непрерывных пятиклетевых или многовалковых одноклеточных станов и применение технологических смазочных материалов высокой эффективности.

Информативные сведения о производстве на одном станке в одинаковых условиях малоуглеродистой и трансформаторной стали показывают, что для выпуска второго вида требуется повышенное давление и усиленный энергетический расход (примерно больше на 12—15%).

При прокатке в первом этапе интенсивные обжатия из-за довольно большой деформации ведут к нагреванию полосы до температуры 120—150˚С. Это благотворно сказывается на дальнейших процессах, так как нагрев материала до такой температуры снижает его сопротивление при протягивании. Обезжиривание делают различными способами:

• ультразвуковым;
• химическим;
• электролитическим.

Для получения материала высокого качества играет роль использование высокотемпературного отжига на предварительной, средней и окончательной стадии термической обработки. Для перемены магнитных свойств трансформаторной стали используют:

• выведение газов из металла и выгорание углерода;
• для улучшения свойств практикуют изменение содержания формы углерода на графитную;
• для уменьшения внутреннего напряжения, создания крупнозернистой поверхности, изменения зерновой ориентации проводят рекристаллизацию наклепанного металла.

Рекристаллизационный отжиг холодно протянутых заготовок делается в колпаковых печах с температурой 1000—1200˚С и разными защитными атмосферами в вакуумных условиях или сухом водороде.

Это необходимо для уменьшения показателя твердости ленты, укрупнения ферритовых зерен, коагуляции примесей и уменьшения их числа после окончания первого передела холодного цикла. Отжиг трансформаторной стали не сказывается на уменьшении количества углерода в материале.

Толщина получаемого материала зависит от его прокатного режима и конструкции стана.

Материал валков и профилировка

Валки прокатки материала в холодном виде испытывают высокое давление от контакта, показатели нагрузки в несколько раз больше нормы предела текучести при температуре 20—25˚С.

К поверхности выпускаемых листов предъявляются повышенные требования.

Чтобы соответствовать технологическим особенностям производства и служить эффективно долгое время валки должны быть прочными, а на поверхности иметь определенный микрорельеф, не допускать дефектов и повреждений.

Рабочие ролики для станов холодной протяжки выполняют из металла с большим содержанием углерода, в состав которых методом легирования введены добавки ванадия, хрома, вольфрама и редкоземельных элементов.

Валки в процессе производства получают усиленную упругую деформацию, направленную на сплющивание и прогиб.

Из-за такой особенности производственного процесса при изготовлении роликов используют метод создания начальной профилировки (на станках), что помогает избежать дефекта листов в виде поперечной разницы толщины в определенных местах.

Распространено выпуклое профилирование только рабочего верхнего вала, а два боковых и рабочий нижний выпускаются в форме правильных цилиндров. Величина вспомогательной выпуклости зависит от вида стана, свойств и толщины прокатываемого материала, размера валов и других факторов.

Часто используется метод создания выпуклости с толщиной в диапазоне 0,05—0,45 мм.

На бочонках опорных валков в некоторых случаях выполняют скосы по краям с длиной 250 мм, при этом диаметр ролика в этом месте уменьшается до 3 мм. Это делают для равномерного распределения нагрузки вдоль бочек и уменьшения износа элемента. Чтобы правильно эксплуатировать прокатный стан требуется иметь в цеху не менее трех комплектов опорных роликов и пять рабочих валков.

Особенности выпуска холоднокатаных листов

В некоторых случаях при обработке высоколегированных сталей первым производственным циклом предусмотрен смягчающий отжиг, для низколегированных составов такую обработку не проводят.

После этого поверхность подката очищают от окалины методом травления, пескоструйным давлением, комбинацией этих способов.

На этом этапе линейного производства делают стыковку полос рулонов для укрупнения, обработку масляными смазками, обрезание боковых кромок.

Рулонное холодное протягивание включает:

• отжиг металла в рулонах;
• дрессировка;
• отрезание листов от рулона на станках поперечной резки, правка, промасливание;
• отбраковка продукции, упаковка для товарного вида, отгрузка потребителю;
• иногда в производственных цехах параллельно проводят лужение или цинкование металлических полос на специальных агрегатах, это делается после этапа прокатки.

В зависимости от назначения листа стального холоднокатаного к нему предъявляются разные требования, в частности, к поверхностной обработке. Эти требования прописаны стандартными нормативами и техническими условиями, изложенными в ГОСТ 91– — — 1956:

• металл для автомобилей выпускается с поверхностью, соответствующей 1 и 2 группам;
• тонколистовая конструкционная сталь с большим числом углерода характеризуется разновидностью в 3 группах;
• легированная конструкционная сталь производится с поверхностью, характеризуемой в 4 группах.

Поверхность полосы, соответствующей 2 и 3 группе качества допускает дефекты в виде небольшой ряби, отпечатков от роликов и мелких царапин. Четвертая группа качества допускает эти же изменения, но уже в пределах толщины листа. Иногда качество листов и группа обработки оговаривается заказчиком и производителем с заключением соответствующих соглашений.

К другим стандартными нормативам, оговоренным в ГОСТах, относятся требования обеспечить определенную степень способности материала к вытяжке. В зависимости от этого по ГОСТу качественный тонколистовой углеродистый металл конструкционного назначения делят на три группы:

• буква Н обозначает нормальную степень вытяжки;
• литера Г используется для обозначения материала со способностью к глубокой вытяжке;
• сочетание букв ВГ характеризует высокую степень вытяжки.

Помимо вытяжки, существую требования к зернистости, проявляющейся крупностью, к микроструктуре полости, другим механическим свойствам, например, выдавливанию. Относительно этого, металлы для автомобильного производства с выпуском деталей сложной особо сложной конструкции (вытяжки) обозначают ОСВ, остальные менее сложные элементы со сложной вытяжкой относят к категории СВ.

Виды дефектов металлических листов

Некоторые дефекты имеют специфический характер и проявляются только на определенной продукции, другие подходят под стандартный классификатор отбраковки и являются распространенными:

• Несоблюдение размерности при выпуске полос заключается в появлении различной толщины в продольном направлении ленты, волнистых участков, короблении отдельных областей. Это случается из-за малой толщины холоднокатаных изделий, значительно меньшей, чем в продукции горячей линии.
• Нарушение однородности проявляется в появлении трещин, дыр, разорванной кромки, расслоений, это происходит из-за плохого качества исходного материала или нарушения технологии.
• К поверхностным дефектам относят недотравы или перетравы, полосы темного цвета, надавы или бугорки, они выявляются в результате нарушения процесса протравки или неправильного метода окисления, присутствия вмятин и выступов на поверхности роликов.
• Недостатком является вкатанная поверхность крошка, такой дефект является следствием плохой очистки поверхности полосы и вальцов перед обработкой.

Холоднокатаная сталь является востребованной в различных отраслях, стоимость ее производства в основном определяется ценой начальной продукции для обработки, а производственные процессы в цеху составляют около 20% от общей себестоимости.

Особенности холоднокатаного листа – технология производства, особенности, размеры, свойства и маркировка

Широкое использование холоднокатаных листов по большей своей части определяется следующими важными качествами:

• Возможность создания листа толщиной от 0,05 до 6 мм, стоит заметить, что методом горячего проката этого не добиться;
• Высокие прочностные характеристики холоднокатаных листов. Листы, изготовленные методом холодного проката, более прочные, так как их толщина более равномерно распределена, чем у горячекатаных;
• Более ровная и равномерная структура поверхности изделий.

Однако, большее качество продукции требует больших энергетических затрат и дорогостоящего оборудования.

Разновидности

Больше всего на рынке представлено стальных холоднокатаных листов. Так как имеется большое количество технологий и различных прокаточных валов, есть возможность изготавливать изделия с разными механическими показателями.

Большая часть прокатной металлопродукции это листы, изготовленные из низкоуглеродистой стали. Средняя толщина колеблется от 0,5 до 2,5 мм. Изделие широко применяется в автомобилестроении.

Изготавливаются листы толщиной от 0,08 до 0,5 мм для производства пищевых консервных упаковок. После того, как сталь раскатана до необходимой толщины, ее необходимо обработать. Обычно для этого используют различные оловянные сплавы, которые не подвержены коррозийному разрушению.

Если стальной лист вытравливать долгое время или отжигать, то он идеально подойдет для изготовления изделий, чья поверхность будет покрыта слоем эмали.

Часто изготавливаются оцинкованные холоднокатаные листы, Они широко применяются в строительстве в качестве кровельного покрытия.

Производится нержавеющая сталь, которая может длительное время работать в условиях контакта с влагой.

Более редкий вид это электротехническая сталь. Она отличается сопротивлением к коррозии и улучшенными ферро магнитными свойствами. Применяется при производстве магнитов со знакопеременным магнитным полем.

В области цветной металлургии производится множество разновидностей холоднокатаных листов, с фото которых вы можете ознакомиться ниже, они в зависимости от используемого материала, будут иметь уникальные полезные качества.

Производство

В основе производства холоднокатаного листа лежит горячекатаный, который должен быть толщиной не менее 2 мм и не более 6 мм. С заготовок необходимо в первую очередь удалит остатки образовавшейся окалины, иначе качество изделия будет заметно снижено, а прокатные валы быстро выйдут из строя.

Существует две методики удаления окалины, это:

Механическая. Её суть основана на удалении калины при помощи специальной дробительной аппаратуры, или путем пластической деформации заготовок.

Химическая. Данный метод предусматривает погружение заготовок в ванну с кислотами, которые растворяют нежелательные включения на поверхности.

На современном производстве используют различные комбинации данных методов и различных кислот, это позволяет более качественно очистить поверхность.

Где используются

Область применения холоднокатаных листов с каждым годом все увеличивается, это происходит потому, что современные технологии позволяют изготавливать более качественные и полезные изделия.

Их применяют для:

• Производства автомобильных запчастей и кузовов;
• При проектировании самолетов и кораблей;
• В военной промышленности;
• В строительстве.

Недостатки холоднокатаных листов

Основными недостатками являются те, что связанны с толщиной изделия. Особенность производства обуславливает меньшую толщину, а это сильно сказывается на прочности.

Толщина по площади изделия может изменяться по следующим причинам:

• Заготовка была расположена не симметрично на конвейере, или же ее концы были плохо натянуты или закреплены;
• Различная температура валов при раскатке заготовки;
• Неровности на раскаточном вале.

Дефекты могут появляться у еще не обработанных заготовок, вследствие плохого качества начального материала или нарушения режима охлаждения.

Но возможность переработки бракованной продукции, позволяет изготовителям выпускать холоднокатаные листы стандартных размеров и подходящего качества.

Самым существенным недостатком являются большие энергетические затраты на производство и необходимость приобретения сложного и дорогостоящего оборудования.

Достоинства

• Возможность получения тончайших листов, которые благодаря своей однородности не будут уступать толстым, горячекатаным;
• Размеры заготовок получаются более точными, а края менее дефектными;
• Поверхность не нуждается в дополнительной обработке, если было приобретено изделие без брака, то она должна быть без царапин и заусенцев.
• Толщина заготовок более равномерная, а качество более высокое, относительно горячекатаных.

Фото холоднокатаного листа

Также рекомендуем просмотреть: