Лист горячекатаный для чего используется
Основные отличия горячекатаного листа от холоднокатаного
Современный мир немыслим без стали. Это металлический сплав железа, углерода, других компонентов. Их соотношение определяет марку, характеристики итогового материала, его применение. Сталь поступает на производство в виде проката — листов заданной толщины, получаемых горячим или холодным методами. Технология напрямую влияет на характеристики получаемого материала.
Нельзя сказать, какой лист лучше, горячекатаный или холоднокатаный. Ответ зависит от требований конкретной области, под которую подбирается прокат с нужными параметрами.
Свойства горячекатаного проката
Горячекатаный листовой прокат отличается шероховатой поверхностью. Готовый лист имеет скругленные неточные углы. Если они обрезаются, материал маркируется индексом О, если он поставляется без обрезки, он получает индекс НО. Толщина этого типа стали неравномерна, ей характерен высокий процент содержания окалины.
Сортамент г/к листа по ГОСТ
Принятые нормативы делят горячекатаный лист металла на типы по толщине и сфере использования. Сейчас действуют ГОСТы с номерами:
Размеры горячекатаного листа
Горячекатаная сталь нарезается на листы по габаритам, регламентируемым ГОСТ 19903-2015. Этот норматив задает толщину, равную 0,4-160 мм. Он берет за основу обычную нелегированную или низколегированную сталь. Если металл заворачивается в рулоны, его толщина должна быть 1,2-12 мм.
Кромка может обрезаться или не обрезаться. Точность описывается как повышенная или нормальная для толщины до 12 мм. Варианты плоскостности — нормальная, улучшенная, высокая, особо высокая.
Рулоны формируются на основе цельного полотна или двух сваренных кусков. Допустимые длины фрагментов — не меньше 1:5. Другие параметры длин и количества кусков обговариваются с заказчиком.
Ширина листов — 0,5-3,8 м, длина — 7,1-12 м.
Плюсы и минусы
Свойства холоднокатаного проката
Основой для производства холоднокатаного листового проката служат г/к листы. Они проходят дополнительную обработку, чтобы повысить характеристики:
В отличие от горячекатаного стального листа холоднокатаный металл более тонкий: толщина варьируется в диапазоне от 0,35 мм до 5 мм.
Такой материал требует дополнительной антикоррозийной обработки. Обычно для предотвращения ускоренного ржавления он покрывается цинком, хромом, алюминием или другими элементами.
Сортамент х/к листа по ГОСТ
Холоднокатаные листы нормируются ГОСТами под номерами:
Плюсы и минусы
Это подводит к тому, что выбор между холоднокатаным листом или горячекатаным листом определяется областью применения металлоизделий.
Отличия свойств горячекатаного и холоднокатаного стального листа
Главное, чем отличается холоднокатаный лист от горячекатаного — качеством, толщинами и ценой.
Теоретически минимальная толщина г/к металла составляет 0,4 мм, однако на практике она редко меньше 1,2 мм. Максимальное значение достигает 20 см. Невысокое качество обуславливается применением недорогих марок стали, что отражается и на цене.
В отличие от горячекатаного, холоднокатаный лист способен раскатываться до тончайшей фольги. В строительстве, промышленности задействуются материалы от 0,35 мм. Верхний предел здесь составляет 5 мм. Этот вид металла прочнее и жестче, но он более уязвим к коррозии, поэтому его оцинковывают или защищают другими способами. Поскольку достижение этих свойств требует дополнительных производственных этапов, цена х/к проката выше.
Различия в производстве стальных листов
Производство горячекатаного и холоднокатаного листа идет по схожей технологии. Разница состоит в количестве производственных процессов. Сначала в печь отправляется сырье в виде слитков или слябов (куски плитной формы), где они расплавляются при температуре в 900-1200 градусов Цельсия (нагрев зависит от химического состава, габаритов слябов, марки стали). Затем рыхлится окалина, удаляется окись. Дальнейшие действия идут в порядке:
На этом этапе г/к прокат готов к отпуску, продаже или применению на дальнейшем производстве.
Холоднокатаный лист получает дополнительную обработку. Он производится из горячекатаного проката, который очищается от оставшейся окалины механическим или химическим способом. Нередко оба метода комбинируются.
Механическая очистка производится путем шлифовки проката металлическими шарообразными частицами, подаваемыми воздушной струей. Так удаляются различные загрязнения, уносимые вместе с воздухом.
Химическая очистка представляет собой погружение проката в ванну с 25% раствором соляной кислоты, которая разъедает мельчайшие загрязнения, придавая поверхности материала гладкость и чистоту.
После обработки для получения х/к проката материал проходит процессы:
Дополнительно прокат может оцинковываться.
Сферы использования горячекатаного и холоднокатаного металла
Г/к лист
Х/к лист
Этот вид металлоизделий необходим там, где нужна сталь, но нет повышенной требовательности к эстетичности. Например — возведение мостов, котлов, печей, конструкций с болтовыми или сварными соединениями.
Горячекатаный и холоднокатаный прокат служит основой для профилей металлокаркасных конструкций, которые мы используем для монтажа быстровозводимых тентовых ангаров. В зависимости от проекта и нагрузок на конструкции мы предлагаем 3 варианта металлического каркаса. Подробнее об этом читайте по ссылке.
Область применения и преимущества горячекатаного листа
Лист стальной горячекатаный не теряет своей актуальности для многих отраслей современного производства. Их используют для производства бытовой техники, а также применяют в оборонной и химической промышленности, автомобилестроении, машиностроении, при строительстве кораблей и самолетов.
Используют горячекатаную сталь при изготовлении различных конструкций методом сваривания, например, трубопроводов. Применяют для производства клепаных и болтовых соединений или деталей. Невзирая на изобилие способов получения продукции из металла методом прокатки, наиболее актуальными остаются горячий и холодный способы. Горячекатаная сталь пользуется популярностью в силу своей дешевизны.
Технология производства
Получают продукт из стали разными методами, но самым востребованным остается метод горячего прокатывания. Изготавливают изделия из соединения высококачественной углеродистой и легированной стали. Углеродистое соединение добавляют для обеспечения прочности материала. Оно не должно превышать 2,14% от общего количества веществ, иначе вместо стали получится чугун.
Легирующие добавки применяются для ковкости, хрупкости, пластичности и создания внутреннего напряжения металла. Метод горячей прокатки объединяет все эти преимущества в одном материале. Такая технология позволяет получать более тонкий и дешевый материал. Сама технология производства выглядит примерно так:
У метода горячего прокатывания имеются незначительные недостатки:
Классификация горячекатаных листов
Металл, выпускаемый на предприятиях, подвергается обязательной классификации и маркировке. Такая процедура облегчает выбор нужного материала.
К тонколистовой прокатке можно отнести изделия с толщиной от 0,55 мм до 4 мм. Толстолистовая прокатка будет объединять продукцию с толщиной от 4 мм до 160 мм. По требованиям ГОСТ толщина листового металла не должна быть менее 0,55 мм.
Буква «А» на маркировке обозначает технологию повышенной точности. Буква «Б» классифицирует материал с нормальной точностью производства. Также отдельными обозначениями классифицируются листы с обрезной кромкой «О» и необрезной «НО».
Плоскостность листов металла имеет свои обозначения:
Выпускают сталь на производстве в форме листов и рулонов.
Альтернативные способы металлопроката
Способ горячей прокатки стали не является единственным методом получения листового материала. Холоднокатаная сталь представляет собой более дорогой материал. Чтобы довести изделие из холоднокатаной стали до полной готовности, потребуется оборудование для обжига, прогревания и снятия внутреннего напряжения металла. Все это объясняет высокую стоимость таких изделий.
Среди явных преимуществ листового металлопроката холодным способом можно выделить:
Существенным недостатком такой технологии можно считать невозможность производства листа толщиной менее 0,5 мм.
Чтобы придать металлическому изделию блеск и гладкость, производители нередко используют технологию холодной прокатки для горячекатаных листов. Для придания стальным листам дополнительной прочности их нередко покрывают разнообразными составами.
В зависимости от цели применения такого материала выбирают вид покрытия:
Покрытие органикой тонкокатаных листов позволяет применять их при строительстве различных сооружений. Кроме этого, такую сталь можно использовать для тепловой изоляции оборудования и техники как на открытом воздухе, так и в условиях помещения.
Другие виды покрытия на изделиях могут быть односторонними или двухсторонними. При покупке следует обращать внимание на маркировку, которая будет обозначать количество покрытых составом сторон: «1» или «2».
Область применения и преимущества горячекатаного листа — рассмотрим по полочкам
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.
Назначение и сфера применения
Горячекатаный лист в основном применяется для последующей обработки в различных отраслях хозяйства. Наибольшим спросом такой прокат пользуется в производстве строительных материалов, тяжелом машиностроении, изготовлении автомобильной техники, вагоно- и кораблестроении. Не обходится без него и производство товаров широкого потребления различного назначения.
Обширная сфера применения определена значительным сортаментом выпускаемой продукции, использованием при производстве различных марок стали, позволяющих получить листовой горячекатаный лист с различными физическими и химическими свойствами.
Листовая сталь горячей прокатки универсальна и находит самое широкое применение в различных отраслях
Металлоизделия окружают нас повсеместно, при этом основная их доля выполнена из листовой металлопрокатной продукции, получаемой способом горячей прокатки стальных слитков.
Категория лист горячекатаный обширна и объединяет широкий ассортимент изделий, включая листовую и рулонную сталь из низкоуглеродистых пластичных марок стали, химсостав и физические свойства которых регламентированы ГОСТом 1050. Нормативным документом на сортамент и производство горячекатаного листового металла является ГОСТ 19903-90.
Получают горячекатаную сталь путем предварительного нагрева стальных слитков с многократным прогоном через обжимные станы различного калибра до достижения требуемой толщины.
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
1 Горячекатаный листовой прокат – что мы о нем знаем?
Стальной лист сам по себе используется как для изготовления других деталей, так и в качестве конечного продукта, например, в строительной сфере. Вы никогда не задавались вопросом, как же получается изготавливать такой тонкий лист металла? Чем-то этот процесс напоминает раскатывание теста, только вместо теста – высококачественная углеродистая и легированная сталь. Наличие углерода (не более 2,14 %, если больше – образуется чугун) отвечает за прочность, а легирующие добавки – за пластичность, хрупкость, ковкость, внутреннее напряжение металла. Углеродистые и легированые стали объединяют все эти преимущества.
Поначалу заготовки зачищают от загрязнений и выравнивают поверхность, чтобы получить на выходе наиболее ровный материал. Затем заготовки из стали проходят под огромным количеством валиков и при взаимодействии с каждым становятся все тоньше, шире и длиннее. То есть металл раскатывают в тонкий «корж», как тесто.
В зависимости от того, в каком состоянии под валики подается заготовка, и разделяют прокат на холоднокатаный и горячекатаный. Соответственно на выходе мы имеем лист холодно- или горячекатаного металла. Еще со школьной лавки мы знаем, что в нагретом виде металл становится более пластичным, ковким, следовательно, его гораздо легче раскатать. Но с другой стороны, при этом производителю нужно позаботится о поддержании температуры на нужном уровне по всему периметру листа и на протяжении всего времени прокатки, о повышенной пожаробезопасности, о дополнительных расходах на энергоносители. При нагревании на листе образуется окалина, от которой при последующем использовании необходимо избавляться, да и остывает заготовка неравномерно, что приводит к появлению заметных неровностей.
Тем не менее, «холодная» технология по сравнению с горячей имеет более высокую стоимость, что автоматически повышает и стоимость готовой продукции. Чтобы раскатать заготовку при обычной температуре, требуются гораздо более мощные станки. Однако при такой процедуре металл не деформируется, его толщина близка к идеальному значению по всему периметру листа, да и внешний вид куда лучше. Что не избавляет от необходимости прогревать, обжигать и обжимать листы, чтобы ликвидировать внутреннее напряжение металла. В сумме получается, что стальной лист горячекатаный стоит гораздо дешевле холодного аналога.
«Холодная» технология имеет еще один существенный недостаток, а вернее, ограничение – раскатать стальной лист получается лишь до толщины не меньше 0,5 мм. Для многих сфер производства это ограничение – камень преткновения, который невозможно перепрыгнуть, и по этой причине они вынуждены пользоваться горячекатаными листами.
Холоднокатаные листы более качественны, горячекатаные – дешевые и более тонкие.
Так что же выбрать? Все зависит от сферы применения материала. Если к поверхности особых требований нет, то горячекатаный материал будет отличным решением, ведь по срокам эксплуатации и прочности разницы особой не замечено. Иногда производители комбинируют обе технологии, подвергая горячекатаную продукцию холодной прокатке. В таких случаях толщина листов становится более равномерной, лист приобретает опрятный гладкий и блестящий вид.
Свойства холоднокатаного проката
В качестве основы для холоднокатаного листового проката служит материал, полученный горячим методом обработки. Холоднокатаная сталь имеет следующие характеристики:
Особенности производства
Технология производства основана на прокатке заготовок, имеющих высокую температуру (определяется исходя из типа применяемой стали), на специальных станах, оснащенных системой валков. Проходя через прокатные валки лист металла постепенно уменьшает свою толщину, при этом существует возможность получать поверхности с различной конфигурацией. Так, при производстве кровельных материалов востребован профилированный лист, для нужд машиностроения необходим лист с плоской поверхностью.
При производстве листового горячекатаного проката могут использоваться различные сорта конструкционной, высоко и низколегированной стали, содержащей различные примеси и отличающейся процентным содержанием углерода. Выбор марки стали определяется необходимыми техническими характеристиками продукции (пластичность, прочность и другие факторы).
В большинстве случаев используется сталь типа Ст3 или 09Г2С, обеспечивающая производство горячекатаных листов общего назначения. Выпуск продукции по разным ГОСТам предполагает применения другой по химическому составу стали.
3 Горячекатаный листовой прокат – тонкости покрытия
Помимо качества самой стали, следует уделить внимание и качеству покрытия. Листы стали разделяют по видам покрытия на:
Стальные листы тонкой прокатки, покрытые органикой, используют для сооружения строительных конструкций и различных приборов, а также при тепловой изоляции оборудования и техники в помещениях и на открытом пространстве. Покрытие листов (лакокрасочное, органзоливое или пластизоливое) может быть как двусторонним так и односторонним, обозначается как I или II.
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:
Особенности поставки
Производители осуществляют поставки горячекатаного листового проката в листах (толщина до 160 мм) и рулонах (до 12 мм). Минимальная ширина составляет 500 мм, но может варьироваться по соглашению с производителем. При этом масса одного рулона не должна превышать 20 тонн.
Зависимость массы листа от его размеров в соответствии с ГОСТ 11903-74 приведена в следующей таблице:
Лист стальной горячекатаный
Стальной горячекатаный листовой прокат является одним из наиболее массовых видов металлопродукции. Несмотря на простоту геометрии, его производят много и в дальнейшем используют непосредственно в металлургии, а также для производства деталей машин, строительных материалов, металлоконструкций, покрытий и прочих металлических конструкций и продукций.
Сортамент горячекатаной листовой продукции
Лист представляет собой вид металлопродукции, который имеет большую длину и ширину при относительно малой толщине. Эти основные размеры и определяют выбор типоразмера для решения тех или иных задач. Основные разновидности горячекатаного листа представлены в ГОСТ 19903. По этому стандарту продукция может иметь следующие характеристики:
Прокат с указанными характеристиками поставляется в картах (листах). Также существует вариант поставки в рулонах. При этом толщина стали может варьировать в пределах 1,2 – 12 мм, а ширина— 0,5-2,2 м. Масса рулона обычно составляет до 20 т. Для этой группы типоразмеров горячекатаного проката отклонения по геометрии нормируются в зависимости от класса:
По типу обработки в ходе прокатки выделяют:
В зависимости от качества геометрии выделяют следующие группы проката:
Кроме предельных отклонений по основным размерам, горячекатаный лист контролируют по серповидности (до 3 мм на погонный метр), качеству поверхности, телескопичности (для рулонной стали).
История горячей прокатки листа
Листовой металл известен людям достаточно давно. Древние ассирийцы, греки, римляне и другие народы умели получать плоские листы из мягких, пластичных металлов и сплавов (меди, бронзы, серебра, свинца, золота). Однако основной технологией производства долгое время оставалась ковка, которая не позволяла обеспечить точность по толщине. Первое приспособление для прокатки плоского листа придумал Леонардо да Винчи, в работах которого найден чертеж двухвалкового станка для деформации олова.
Станок для ручной прокатки металлического листа
Эта идей развилась в прокатные станки с ручным, а затем и с водяным приводом. На них получали медные листы, а с XVIII века начали применять для холодной прокатки пудлингового железа. Технология позволяла выпускать тонкие кровельные листы и аналогичную продукцию.
С изобретение паровых машин стала возможна и горячая прокатка, которая ранее была недостижима из-за малой скорости процесса (заготовка остывала и теряла пластичность). Из-за экономичности и высокой производительности способ начал распространяться и совершенствоваться: в 1892 году, в городе Теплице (Чехия), впервые опробовали технологию непрерывной прокатки.
Современным достижением металлургии следует считать ЛПА – литейно-прокатные агрегаты, которые позволили объединить в одном модуле разливку жидкой стали на слябовую (сляб — толстая плита, из которой обычно катают лист) заготовку и ее прокатку.
Схема литейно-прокатного модуля
Такая технология дает возможность экономить время, энергию на нагрев под прокатку, уменьшает площадь завода, снижает затраты на производство.
Технология получения горячекатаного листа
Несмотря на все преимущества литейно-прокатных модулей, основным методом производства горячекатаного листа остается прокатка на классических листопрокатных станах. В качестве заготовки используется непрерывнолитой сляб толщиной от 180 мм, который нагревается в печи до температуры около 1200°С.
Цель предварительного нагрева: повышение пластичности металла, который в этом случае можно сильнее деформировать без образования дефектов. Деформация происходит парами валков в клетях прокатного стана. Расстояние между валками меньше, чем изначальная толщина сляба. Вращаясь друг навстречу другу, они сжимают заготовку, которая становится тоньше и длиннее. Ширина металла контролируется за счет вертикальных роликов. После поэтапного получения листа заданной толщины металл режется на мерные длины или сворачивается в рулоны.
Схема прокатки листа
Естественно, на практике процесс горячей прокатки более сложен.
Изготовления толстого листа (от 4 мм) происходит на толстолистовых станах (ТЛЦ), а тонкого – на непрерывных широкополосных станах. Всего предприятия России производят около 19,5 млн тонн горячекатаного листового проката (около 30% от всего объема стали).
На сегодняшний день, в России, около десятка предприятий производят горячекатаный лист. Вот список из основных игроков рынка:
Страница со всеми производителями горячекатаного листа здесь.
Применение г/к листа
Горячекатаный лист применяется в качестве самостоятельного продукта при обустройстве настилов, ограждений, экранов и других видов металлоконструкций. Кроме того, значительная его доля (почти половина) идет на производство холоднокатаного листа, который отличается более высоким качеством поверхности. Из продукции металлургического передела также следует выделить:
Внешний вид просечно-вытяжного (слева) и рифленого листа (с права)
Еще одним крупным потребителем горячекатаного плоского проката является машиностроение. Здесь его используют для производства штампованных деталей, корпусов агрегатов, плит для установки оборудования и других целей.