Чим відрізняється гарячекатана сталь від холоднокатаної?

Сплави заліза, вуглецю (0,025-2,14%) та інших хімічних компонентів в певних пропорціях називаються сталями. Від кількісного, якісного складу формується складна внутрішня структура матеріалу, що ділить його на класи. Без продукції металургійної промисловості – балок, куточків, прутків, смуги, швелера, арматури та інших виробів не обійдеться, мабуть, жодна сфера діяльності людини. Одним з найбільш затребуваних в цьому ряді металопродукції є листовий прокат. Питання, що краще: використовувати гарячекатаний (г/к) метал або холоднокатаний (х/к) для промислового застосування, залишається досі відкритим. Вибір технології залежить від властивостей продукту, умов обробки й специфіки застосування в тій чи іншій сфері.

У чому принципова відмінність двох технологій?

Технології виплавки сталі практично ідентичні. Й тільки на фінальному етапі прокатки у листи й обробки відбуваються істотні зміни: г/к лист виробляють при додатковому нагріванні, х/к лист – без нього.

Використовуючи різні способи, можна вдосконалити форму, структуру та окремі властивості металопрокату. Один з них – високотемпературна обробка тиском злитків та заготівель на станах гарячої прокатки. Й навіть якщо марка сталі одна й у металів схожі технічні характеристики, проходження напівфабрикатів по технологічній лінії при впливі різних температур й тисків кардинально позначається на властивостях сплавів.

Холодна прокатка – це наступний переділ заготівлі з гарячекатаного напівпродукту, який пройшов попередню підготовку. На остаточні властивості холоднокатаної сталі впливають хімічні та фізико-механічні властивості вхідного сталевого підкату, а також параметри прокатки та наступної термообробки.

Знаючи, в чому різниця між гарячекатаним і холоднокатаним прокатом, можна легко зрозуміти, які показники може купити метал після проходження через обертові валки станів та інші етапи технологічного ланцюжка при кожному методі. Дана інформація допоможе діяти ефективно і замінити один прокат на інший без втрати якості, а також істотно заощадити, зокрема на оптових закупівлях.

Особливості прокатки г/к листа

Гарячекатані вироби прокатують шляхом деформування попередньо розігрітих слябів (в разі виробництва плоского прокату), блюмів або заготівель (при виготовленні довгомірного прокату) з легованої або «чорної» сталі – так їм легше надати потрібну форму. У разі прокатки рулонів, при високих температурах відбувається сплющування і витягування напівфабрикату в довгу смугу. Валками напівфабрикат розкочується в плоский виріб до h (товщини), багаторазово меншою його L (довжини) та B (ширини). Основні вимоги до геометрії виробів після гарячої прокатки прописані в національних й міжнародних стандартах (наприклад, ДСТУ 8540, ДСТУ EN 10051). Назвемо базові моменти гарячого пластичного деформування заготівель прямокутного перетину.

• Температура процесу – понад 900 градусів (залежить від марки сталі, параметрів обладнання і технології прокатки).
• Високотемпературний нагрів провокує утворення окалини на поверхні виробу. Наявність неоднорідного лускатого шару окисів – візуальний та найпростіший спосіб, як відрізнити гарячекатану сталь від холоднокатаної.
• Зміна структури, розмірів і властивостей гарячекатаного продукту в процесі охолодження. Кути у нього згладжені й закруглені.
• Рулонний прокат охолоджується в змотаному вигляді, для інших видів поставки – розділяється і пакується.
• Внаслідок наявності високотемпературної складової процесу, спостерігається більш виражена нерівномірність товщини виробу на одиниці площі (у порівнянні з холоднокатаним продуктом).

Нюанси виготовлення холоднокатаної сталі

Гарячекатана й х/к сталь відрізняються умовами нагріву. Холоднокатаним називається сталевий прокат, що зазнає деформацію стиску при проходженні крізь прокатні валки без попереднього підігріву. Х/к лист отримують з відповідного гарячекатаного підкату, який попередньо пройшов очищення поверхні. Геометрія прокату після закінчення виробничого процесу також повинна відповідати вимогам нормативно-технічних документів, таких як ДСТУ 8971, ГОСТ 19904, ДСТУ EN 10131. Процес виготовлення х/к рулонів має такі особливості:

• спочатку гарячекатаний напівфабрикат очищається від окисного шару й забруднень травленням у кислотах або/й металевим дробом, що подається стисненим повітрям;
• підготовлений продукт подається на стан холодної прокатки (СХП), де піддається пластичній деформації до отримання необхідної геометрії (зазвичай холоднокатаний прокат виготовляють завтовшки 5 мм);
• після прокатки виконується термічна обробка для додання виробу необхідного комплексу властивостей й усунення структурної неоднорідності. Найчастіше в якості термообробки холоднокатаних рулонів використовують відпал (температура понад 900 ° С) – сплав рекристалізується, підвищуються його пластичні властивості;
• дресирування – опціональний етап після термічної обробки, який має на увазі ще одну холодну прокатку з мінімальними обтисканнями для поліпшення якості поверхні рулонів.

Стандарти та маркування для гарячекатаного прокату

Властивості гарячекатаної та холоднокатаної сталі, граничні допуски за шириною, довжиною, площинністю листів, складські розміри продукції строго регламентовані. Щоб отримати продукт із відмінними властивостями, вироби виробляють з різних марок сталей й із застосуванням різних технологічних процесів.

У маркуванні сплавів міститься інформація про хімічний склад і фізико-механічні властивості. А в частині геометрії листовий прокат оцінюють по ряду критеріїв. Наприклад, для г/к листового прокату стандартом ДСТУ 8540 (ГОСТ 19903) передбачена класифікація за такими параметрами:

Виходячи з товщини готового виробу, рулонний гарячекатаний прокат ділиться на 2 основних розряди:

• тонколистовий. Його товщина лежить в інтервалі 1,2...3,9 мм;
• товстолистовий. Його товщина становить від 4,0 до 25,0 мм.

Гарячекатаний прокат в рулонах і листах затребуваний практично у всіх галузях промисловості. Тому його виробляють з конструкційних сталей:

• вуглецевих звичайної якості та якісних (Ст1, Ст2, Ст3, Ст5, 08, 10, 20, 25, 35, 40, 45, S235JR, S275J2, S355JR і інші);
• низьколегованих підвищеної міцності (09Г2, 09Г2С, 10ХНДП, 10ХСНД, 15ХСНД, 17Г1С, S420M, S460MC і інші);
• з підвищеною стійкістю до атмосферної корозії та іншими особливими властивостями (P265GH, S355J0W і інші).

Стандарти та маркування для холоднокатаної сталі

Холоднокатана й гарячекатана сталь – продукти різних прокатних переділів, тому й вимоги до них пред'являються різні, що саме відображено у нормативній документації. Базовими стандартами України на сортамент холоднокатаного листа є ДСТУ 8971 (в СНД – ГОСТ 19904) і ДСТУ EN 10131 (гармонізована версія європейського EN 10131). Технічні умови поставки такої продукції також обумовлені у відповідних документах: ДСТУ 2834 (ГОСТ 16523), ДСТ 9045, ГОСТ 17066, ДСТУ EN 10130, EN 10209, EN 10268 й ін.

Холоднокатаний прокат в рулонах і листах виготовляють з широкого переліку марок. Найчастіше це сталі:

• вуглецеві (Ст1, Ст2, Ст3, Ст4, Ст5, 08, 08Ю, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, DC01, DC03, DC04, DC05 й інші);
• низьколеговані, що характеризуються підвищеною міцністю (09Г2, 09Г2С, 10ХНДП, 14Г2, HC340LA й інші);
• низьколеговані з підвищеною формуємістю (DC06, DC07, DC04EK, SS Grade 40) й іншими особливими властивостями.

Вид продукції, що виробляється, й її зберігання

Г/к рулонний прокат завтовшки 1,2-25 мм виготовляється на безперервних і реверсивних станах. У процесі прокатки можуть застосовуватися різні види термічної та термомеханічної обробки. Після прокатки смуга змотується на моталці в рулони масою 5-35 тонни. Можлива поперечна різка рулонів на листи мірної довжини з їх подальшим відвантаженням в пачках масою 2-15 тонни.

Як додатковий сервіс може бути запропоноване очищення поверхні гарячекатаних рулонів від окалини шляхом травлення. Але транспортування й зберігання такої продукції вимагає додаткового антикорозійного захисту, оскільки незахищена оксидами сталь легко вступає в реакцію з навколишнім середовищем й починає інтенсивно іржавіти.

Холоднокатана сталь виготовляється на реверсивних і безперервних станах холодної прокатки з наступною термічною обробкою в ковпакових печах або в агрегатах безперервного відпалу. Для деяких застосувань допускається поставка невідпалених (нагартованих) рулонів – такий продукт буде мати підвищену міцність та нерівномірну структуру по перетину. Товарний холоднокатаний прокат, призначений для поставок на далекі відстані, завжди захищається від корозії й тому його піддають перемаслюванню, а потім упаковують в спеціальний інгібіторний папір й захисні кожухи. Х/к лист, отриманий шляхом порізки з рулонів або прокаткою на спеціальних станах, відвантажують в пачках, також із застосуванням різних засобів для захисту від іржавіння. Зберігати такий продукт рекомендується в критих провітрюваних приміщеннях.

Як відрізнити гарячекатану і холоднокатану сталеву продукцію: основні моменти

В якості вихідної заготівлі для отримання гарячекатаного продукту застосовуються сляби. Виробництво холоднокатаної сталі відбувається з гарячекатаного листа. Є ще кілька відмінних моментів.

Області застосування холоднокатаної й гарячекатаної сталі

Завдяки використанню холоднокатаної та гарячекатаної сталі в різних галузях промисловості й побутовій сфері успішно вирішуються численні технічні завдання різної складності. Різниця в характеристиках, урахування недоліків і переваг впливають на вибір сфер використання того чи іншого виду продукту.

Базові галузі застосування гарячекатаного прокату

Г/к метал – матеріал, який масово застосовується в будівельній галузі, адже його використовують для виробництва:

• багатофункціональних будівельних несучих та самонесучих конструкцій;
• замкнутих профілів з квадратною та прямокутною формою;
• водогазопровідних і каналізаційних труб.

Г/к рулони є напівфабрикатом при виробництві холоднокатаної металопродукції. Крім того, з них виготовляють спіралешовні труби для магістральних трубопроводів, тепломереж й комунікацій, а також різні конструктивні елементи та деталі підземної й наземної техніки, вагонів й цистерн.

Вирішивши купити лист гарячекатаний, потрібно знати, що ціна за одиницю такої продукції залежить від типорозміру та якості виготовлення. Але вона завжди буде трохи менше вартості х/к прокату з такими ж параметрами.

Де найчастіше застосовується холоднокатана сталь?

Якщо розглядається гарячекатана або холоднокатана продукція для виконання оздоблювальних робіт, то тут бонуси на користь більш естетичного, гладкоповерхневого х/к прокату – профнастил, лицьовий профіль, оцинковані гладкі поверхні, вироби з лакофарбовим декоративним покриттям. Точність геометричних та фізико-механічних параметрів затребувана в автомобілебудуванні й авіації, конструюванні верстатів й в електротехнічнй сфері.

Холоднокатані сталеві листи й рулони незамінні для виготовлення коробів, корпусів, кожухів, а також виробів, що вимагають складного вигину, формування та штампування матеріалу й високої геометричної досконалості поверхні. Такий металопрокат також потрібен для внутрішнього облаштування машин, для консервної промисловості, а також широко затребуваний при виробництві кухонного начиння та білої побутової техніки.

«Плюси» та «мінуси» гарячекатаної сталі

Споживач завжди в пошуку оптимального варіанта відповідності «ціна/якість/функціональність». Знати відмінності гарячекатаної й холоднокатаної сталі необхідно, щоб мати уявлення про позитивні й можливі негативні моменти, з якими можна зіткнутися в процесі виробництва та експлуатації.

Гарячекатана сталь має більш короткий цикл виробництва та як наслідок, меншу собівартість у порівнянні з холоднокатаною сталлю тієї ж марки. При цьому, може забезпечити оптимальне поєднання механічних і технологічних властивостей. Але така продукція має більш широкий діапазон розмірних допусків. Тому там, де на перший план виходить міцність металу, а до бездоганності поверхні та допускам за розмірами вимоги не такі суворі, г/к метал є ідеальним.

У будівництві гарячекатані та холоднокатані листи затребувані завжди, але ось при зведенні великих конструкцій в пріоритеті буде, все ж, г/к прокат.

Переваги та недоліки холоднокатаної сталі

До явних «слабких місць» холоднокатаного прокату можна віднести схильність до корозії. Це обумовлює необхідність застосування додаткових засобів захисту поверхні, що веде до подорожчання продукції. Сортамент розмірів х/к листа також неширокий, що обумовлено обмеженнями технології холодної прокатки. До того ж, для виробництва продукту з великими за розміром перетинами, вибір між гарячекатаним або холоднокатаним прокатом зроблять на користь першого. Зате в тонких товщинах до 0,8 мм використання холоднокатаної сталі безальтернативно.

До безперечних «плюсів» сталі х/к також відноситься:

• відсутність окалини;
• можливість задавати та отримувати листи потрібної геометрії та форми з більш вузькими толерансами у порівнянні з г/к продукцією;
• висока формуємість, що дозволяє виготовляти вироби складної форми (наприклад, кузова автомобілів);
• пластичність та широкі можливості при зварюванні, різанні: прокат не «веде», що зводить до мінімуму ризики пошкодження обладнання;
• рівність і гладкість поверхні.

Компанія «Метінвест-СМЦ» має у своєму розпорядженні великі запаси рулонного та листового прокату, а також сортових та фасонних профілів, що відповідають найсуворішим критеріям якості. Ми – прихильники надійного й чесного партнерства на тривалу перспективу. Тому пропонуємо купити лист холоднокатаний або продукцію після гарячої прокатки на вигідних умовах оплати, з порізкою й доставкою по всій Україні.