Преимущества холоднокатаной стали

Во всем мире холоднокатаная (х/к) сталь находит массовое применение в самых различных отраслях современной экономики. Объемы ее производства растут с каждым днем, а потребление становится все более разнообразным и вариативным. И данная статья позволит ознакомиться со спецификой производства этого проката, конкретизировать его преимущества и особенности и более детально рассмотреть сферы применения.

Особенности холоднокатаной стали

Как металлопрокат, холоднокатаная сталь – это результат последующей переработки горячекатаного рулона. Пластическая деформация металла без дополнительного нагрева заготовки усиливает внутренние напряжения, поэтому для производства холоднокатаных рулонов требуемой толщины без промежуточной термической обработки необходим горячекатаный подкат строго определенных размеров. Обладая высоким качеством поверхности, более узким (в сравнении с горячекатаным продуктом) полем допусков на размеры, хорошей пластичностью и механической прочностью, сталь после холодной прокатки:

• массово используется как конструкционный и строительный материал;
• хорошо откликается на штамповочные и гибочные деформации;
• отлично покрывается цинковым и полимерным покрытием.

Технология производства стали

Х/к листовую и рулонную сталь получают методом холодной продольной прокатки. Это распространенный метод обработки металлов давлением. Он основан на пластической деформации стали под воздействием внешних сил, создаваемых симметрично вращающимися валками клети прокатного стана. При этом очаг деформации возникает в непосредственной близости от валков и между ними, а пластическая деформация характеризуется коэффициентами вытяжки и уширения раската.

В общем случае процесс производства х/к стали представляет собой следующий алгоритм:

• подготовка рулонного проката в травильном агрегате. На этом этапе он разматывается, сваривается в единую полосу на стыкосварочной машине и проходит обработку в окалиноломателе, гратоснимателе и ваннах с кислотой;
• промывка и просушка с последующей обрезкой кромок;
• заправка полосы и прокатка в клетях стана холодной прокатки;
• рекристаллизационный отжиг в колпаковых печах. Он обеспечивает получение равномерной структуры стали по длине и толщине полосы и повышает пластичность металла;
• финишная обработка в дрессировочном стане. Это необходимо для устранения волнистости в центральной и краевой зоне и одновременно способствует улучшению геометрической формы. Силы обжатий оптимальны (не более 3%). Поэтому, кроме формоизменяющего воздействия, операция обеспечивает повышение качества поверхности и механических свойств металлопроката;
• отбор образцов для проведения приемочных механических испытаний, дефектоскопия с применением методов неразрушающего контроля;
• поперечная и продольная порезка на листы и рулоны заданной длины и ширины;
• клеймение и маркировка.

Важно. Химический состав и геометрические характеристики горячекатаного рулона напрямую влияют на свойства, которыми будет обладать сталь листовая холоднокатаная. Поэтому наиболее качественный металл могут производить только предприятия полного цикла, способные контролировать процесс изготовления и соблюдение технологии на всех этапах: от разливки стали до отправки на склад готовой продукции.

Свойства холоднокатаной стали

Сегодня холоднокатаный рулонный прокат производят из стали различных марок, как углеродистых, так и легированных, в том числе нержавеющих. Исходный химический состав напрямую определяет свойства, которыми обладает сталь после холодной прокатки, и сферы ее применения.  Но при этом она характеризуется:

• сравнительно крупными ферритными зернами и высокой однородностью структуры после отжига;
• равномерным распределением напряжений в толще металла;
• оптимальной металлоемкостью;
• хорошей свариваемостью (для низкоуглеродистых и низколегированных марок).

Механические свойства х/к стали по ГОСТ 16523

 *Классификация на группы прочности базируется на минимальном значении временного сопротивления стали. Наличие в маркировке символа «К» указывает, что для производства проката использовалась углеродистая качественная сталь, а «ОК» – углеродистая сталь обыкновенного качества. Марку стали устанавливает производитель.

Классификация холоднокатаного листового проката

Высокая технологичность обуславливает большой производственный потенциал данного проката. Например,  холоднокатаная сталь, которая производится в соответствии с требованиями ГОСТ 19904, имеет  широкий размерный сортамент (листы толщиной 0,35…5,0 мм, длиной 1000…6000 мм, шириной 500…2350 мм, а также рулоны толщиной 0,35-3,50 мм) и классифицируется по следующим признакам:

• точность изготовления: нормальная (Б), повышенная (А), высокая (В). Критерий распространяется на размерность толщины, ширины и длины, поэтому в зависимости от параметра в маркировке ставится соответствующая буква «Т», «Ш», «Д» и указывается «БТ», «АШ», «ВД» и так далее;
• по плоскостности: нормальная (ПН), улучшенная (ПУ), высокая (ПВ), особо высокая (ПО);
• по характеру обработки кромки: обрезная (О), необрезная (НО).

Согласно ДСТУ 2834 (ГОСТ 16523), а также ГОСТ 24244 и ГОСТ 9045 производят х/к металлопрокат:

• глубокой и нормальной вытяжки;
• общего и специального назначения;
• дрессированный и термообработанный;
• обычного, улучшенного, высокого и особо высокого качества отделки;
• для производства плоских и штампованных металлоизделий глубокой, сложной, особо сложной и максимально сложной вытяжкой.

Преимущества холоднокатаной стали

Основное достоинство, которым обладает рулон и лист холоднокатаный, заключается в сочетании с высокой прочности и хорошей пластичности. Но при этом данный вид проката отличается:

• хорошей формуемостью;
• отличной планшетностью и свариваемостью;
• высокой точностью размеров и минимальной разнотолщиностью по всей площади;
• отменным качеством поверхности и улучшенными декоративными свойствами.

Недостатки холоднокатаной стали

Основные минусы применения данного металлопроката обусловлены его небольшой толщиной и процессом производства. Поэтому:

• без дополнительного нанесения металлических, лакокрасочных или полимерных покрытий его быстрее разъедает ржавчина;
• дополнительный передел из горячего проката в холодный обуславливает его повышенную себестоимость;
• достаточно узкий диапазон выпускаемых толщин – обычно холоднокатаный полосовой прокат производят до 4 мм. 

Некоторые стали общего назначения (тип Commercial steel) склонны к деформационному старению. А также более подвержены солевой и атмосферной коррозии.

Часто износ поверхности валков приводит к разности толщин в продольном и поперечном направлении, а также провоцирует появление рисок и других дефектов поверхности, порывов или чрезмерную волнистость краевой зоны. Поэтому высокое качество продукции могут обеспечить лишь предприятия с мощной производственной и ремонтной базой и высоким уровнем автоматизации.

Область применения холоднокатаной стали

Легкая формуемость, улучшенные механические свойства и чистая гладкая поверхность – преимущества холоднокатаной стали, которые обуславливают ее широкое применение в различных отраслях современной промышленности. 

Автомобилестроение

При производстве холодноштампуемых элементов мототехники, легковых и грузовых автомобилей основными критериями являются пластичность и способность металла приобретать определенную форму без нарушения сплошности и образования микротрещин. Удовлетворяя этим требованиям, холоднокатаная сталь применение в автомобилестроение нашла и при изготовлении элементов кузова, днища и сидений, и при производстве плоских изделий и деталей сложной формы: кронштейны, корпуса шаровой опоры, лонжероны, шайбы, тарелки и прочее.

Ее механические свойства позволяют:

• добиться оптимального сочетания массы и функциональности автомобиля;
• внедрять любые технические и дизайнерские идеи при модернизации кузова;
• обеспечить высокую безопасность передвижения и долговечность авто- и мототранспорта.

Строительство

Это лучшая заготовка для изготовления:

• оцинкованного листа и профнастила;
• проката с полимерным покрытием;
• перфорированной полосы и ленты;
• гнутых профилей.

Эти виды металлопроката широко применяются при строительстве быстровозводимых и модульных зданий. А оцинкованный х/к прокат также используется в качестве материала при создании кровли, отделке стен и усилении перекрытий и колонн.

Судостроение

Х/к сталь отлично сваривается, штампуется, клепается. Благодаря чему активно используется в качестве обшивки и для изготовления сварных и гнутых профилей. При строительстве речных и морских судов гражданского, военного и промышленно-коммерческого назначения она применяется в виде листа и рулона и позволяет придавать металлическим изделиям и конструкциям любые формы и при этом обеспечивать плавучесть, прочность и надежность сооружаемых плавсредств.

Другие сферы

Жетоны для домофонов, бирки для животных, предметы кухонной и бытовой утвари, корпусные элементы белой техники – это лишь малый список изделий, изготавливаемых из х/к листового проката. Несмотря на активное производство альтернативных неметаллических материалов, он широко используется в приборостроении и в процессе производства:

• газовых баллонов;
• летательных аппаратов и устройств;
• тепло- и электрогенерирующих установок;
• садовой техники и осветительных приборов.

Рулонная или листовая сталь?

В условиях современного рынка важно максимально эффективно использовать производственно-складскую базу и сырье. Поэтому каждый самостоятельно решает, что ему больше подходит – холоднокатаная сталь в рулонах или в листах. Но прежде, чем сделать выбор в пользу того или иного варианта, необходимо взвесить все за и против.

Например, стальной рулон:

• позволяет минимизировать отходы;
• проще транспортировать и складировать;
• экономичней использовать при производстве деталей с разными габаритами, а также при изготовлении крупных и длинномерных конструктивных элементов.

А листовой прокат:

• не телескопичен;
• имеет меньшую серповидность;
• упрощает раскрой и выполнение плазменной резки;
• более удобный для обработки в ограниченных условиях.

Различие холоднокатаной и горячекатаной стали

Ключевые отличия этих двух видов металлопроката определяет технология производства и степень температурного воздействия на металл. Попробуем для сравнения обобщить несколько критериев.

Холоднокатаная и горячекатаная сталь: особенности и отличия

• + – низкие показатели;
• +++ – хорошие/средние показатели;
• +++++ – высокие показатели.

Надеемся, что вышеизложенное поможет вам более детально разобраться в преимуществах и специфике применения металлопродукции, произведенной методом холодной и горячей прокатки. А если вам необходимо купить лист холоднокатаный или рулон, обращайтесь. Менеджеры компании «Метинвест-СМЦ» проконсультируют и согласуют все организационные моменты и помогут подобрать купить металл который будет соответствовать вашим требованиям. А заводское качество металла, подтвержденное сертификатами, позволит решить любые технические и производственные задачи на высоком качественном уровне.