Лист горячекатаный и холоднокатаный отличия

Общие характеристики сортовой продукции — обжатие на прокатных станах, материал — углеродистая сталь обычного качества и с легированными добавками. Листы соответствуют обычной и высокой точности размеров и механических свойств.

Прокат — обработка металлической заготовки под давлением. Изменение формы происходит постепенно: механизмы передвигают сталь из одной в другую клеть.

Перед горячим деформированием листы нагревают в печи. При втором способе прокатывания металл не остается холодным. В отличие от горячей технологии, структура прогревается неравномерно. От ударов инструмента температура повышается. Больше других структур изменяется верхний слой.

Под заказ металлургические предприятия обрабатывают прокат по «теплой» технологии. Это компромиссный вариант, который экономит энергоносители, меньше упрочняет поверхность сплава, гарантирует приемлемое качество. Температура обработки — посередине между горячим и холодным способом.

Как обрабатывают горячекатаные листы?

В первом случае используют толстую стальную заготовку (вес сляба — до 25 т). Режим зависит от марки сплава и составляет 60% от температуры плавления. При нагреве изменяется кристаллическая решетка, перемещаются атомы, происходит рекристаллизация. Одни кристаллиты увеличиваются в размере, другие монокристаллы уменьшаются или исчезают. Изменение структуры и свойств — взаимосвязанные явления.

Когда температура повышается до критической отметки, металл теряет прочность и жесткость. Сляб не может сохранять конфигурацию. Пластичность сплава увеличивается. Чтобы раскатать из полуфабриката лист, прикладывают меньше усилий. Расход энергии ниже. По сравнению с холодной технологией, меньше себестоимость операции.

Так как толщина нагревается равномерно, повышается структурное совершенство кристаллической решетки. Незначительно изменяется электро и теплопроводность стали. Вначале нагрева происходит ускоренное увеличение зерен. Структура упрочняется.

После рекристаллизации скорость снижается. Наступает разупрочнение, повышается пластичность сплава.

При горячем прокатывании листа возникает статическая и динамическая рекристаллизация. Первый процесс выполняют после деформации. Динамическая рекристаллизация протекает при действии нагрузок: на разогретый сляб давят валки стана.

После деформирования образуются новые зерна. Материал соответствуют нормам пластичности.

После нагрева на поверхности сплава образуется окалина. Чтобы снизить количество оксидов, металлургические предприятия устанавливают электрические печи.

Изготовление горячекатаных листов имеет ограничения.

Без непредвиденных последствий, запущенный процесс нельзя остановить. Технология не позволяет контролировать деформирование на каждой стадии. Когда горячекатаный лист охлаждают, происходят объемные изменения. По сравнению с холодным способом, на поверхности больше окалины.

Как раскатывают сортовой металл холодным способом?

Основное отличие процесса — отсутствует предварительный нагрев. Деформирование происходит при рабочей температуре в цеху.

Заготовка — горячекатаный лист стали. Перед холодной обработкой полуфабрикаты очищают: удаляют пыль, грязь, следы окалины и технологической смазки. Если поверхность плохо подготовлена, инструмент раскатывает инородные вещества. Лист с дефектами выбраковывают.

Популярная технология очистки поверхности от окалины:

• химические методы: травление в ванне с кислотой с последующим промыванием и сушкой горячим воздухом;
• механические способы, например, обработку заготовок на дробеструйном аппарате.

На клетях устанавливают сопла для подачи воды под давлением 10 МПа. Применение гидроочистки снижает стоимость подготовки.

Лист стали обрабатывают на прокатном стане. При обжатии валками поверхность металла нагревается до величины, равной 30% температуры плавления. При совместном действии двух факторов возникает деформационное упрочнение. Наклеп увеличивает поверхностную жесткость и снижает пластичность листового проката.

Чтобы уменьшить внутренние напряжения, применяют отпуск. Нагревание сплава в печи — компромиссное решение, которое позволяет:

• улучшить кристаллическую решетку за счет выравнивания размеров зерен;
• повысить пластичность холоднокатаного листа;
• незначительно уменьшить твердость металла.

Отличие характеристик холоднокатаного и горячекатаного листа

В результате применения технологий получают изделия с разными свойствами. При выборе конструкции ориентируются на способ использования.

 У холоднокатаной продукции выше точность соблюдения размеров.

Первый пример: лист толщиной s = 0,4-0,5 мм и длиной до L <1000 мм. Допуск на толщину продукции повышенной и нормальной точности (соответственно):

• на холоднокатаную продукцию — ±0,04 мм (АТ) и ±0,05 (ВТ) ;
• у ГК-изделий — не нормируется.

Второй пример: s = 1.8-2.0 мм и L <1000 мм:

• для ХК — ±0,12 мм (АТ) и ±0,15 мм (ВТ);
• у ГК-изделий — ±0,14 (А) и ±0,17 мм (В).

Предельные отклонения одного метра листа от плоскостности (при ширине проката <1000 мм):

• на холоднокатаные конструкции — 8,0 мм (ПВ) и 12,0 (ПН);
• ГК — 10,0-5,0 мм (ПВ) и 20,0-12,0 мм (ПН), в зависимости от толщины проката.

Норма для ГК распространяется на продукцию из стали с пределом прочности σ_в= 690 Н/мм².

Преимущества холоднокатаных и горячекатаных листов

Недостатки холоднокатаных и горячекатаных листов

Применение холоднокатаной и горячекатаной продукции

Теперь читателю понятно, как способ изготовления листового проката влияет на применение.