Переваги холоднокатаної сталі

У всьому світі холоднокатана сталь (х/к) знаходить масове застосування в самих різних галузях сучасної економіки. Обсяги її виробництва зростають з кожним днем, а споживання стає все більш різноманітним і варіативним. І дана стаття дозволить ознайомитися зі специфікою виробництва цього прокату, конкретизувати його переваги та особливості і більш детально розглянути сфери застосування.

Особливості холоднокатаної сталі

Як металопрокат, холоднокатана сталь – це результат подальшої переробки гарячекатаного рулону. Пластична деформація металу без додаткового нагріву заготівлі підсилює внутрішні напруження, тому для виробництва холоднокатаних рулонів необхідної товщини без проміжної термічної обробки необхідний гарячекатаний підкат суворо визначених розмірів. Володіючи високою якістю поверхні, більш вузьким (в порівнянні з гарячекатаних продуктом) полем допусків на розміри, доброю пластичністю й механічною міцністю, сталь після холодної прокатки:

• масово використовується як конструкційний і будівельний матеріал;
• добре піддається штампувальним і гнучким деформаціям;
• відмінно покривається цинковим і полімерним покриттям.

Технологія виробництва сталі

Х/к листову та рулонну сталь отримують методом холодної поздовжньої прокатки. Це поширений метод обробки металів тиском. Він заснований на пластичній деформації сталі під впливом зовнішніх сил, що створюються симетрично обертовими валками кліті прокатного стану. При цьому вогнище деформації виникає в безпосередній близькості від валків і між ними, а пластична деформація характеризується коефіцієнтами витяжки та розширення розката.

У загальному випадку процес виробництва х/к сталі представляє собою наступний алгоритм:

• підготовка рулонного прокату в травильном агрегаті. На цьому етапі він розмотується, зварюється в єдину смугу на стикозварювальній машині і проходить обробку в окаліноломателі, гратознімачі і ваннах з кислотою;
• промивка та просушування з подальшим обрізанням кромок;
• заправка смуги й прокатка в клітях стану холодної прокатки;
• рекрісталізаційний відпал в колпакових печах. Він забезпечує отримання рівномірної структури сталі по довжині й товщині смуги й підвищує пластичність металу;
• фінішна обробка в дрессіровальному стані. Це необхідно для усунення хвилястості в центральній і крайовій зоні і одночасно сприяє поліпшенню геометричної форми. Сили обтиснень оптимальні (не більше 3%). Тому, крім формозмінювального впливу, операція забезпечує підвищення якості поверхні і механічних властивостей металопрокату;
• відбір зразків для проведення приймальних випробувань та дефектоскопія із застосуванням методів неруйнівного контролю;
• поперечна і поздовжня порізка на листи і рулони заданої довжини й ширини;
• таврування і маркування.

Важливо. Хімічний склад та геометрічні характеристики гарячекатаного рулону безпосередньо впливають на властивості, якими буде володіти сталь листова холоднокатана. Тому найбільш якісний метал можуть робити тільки підприємства повного циклу, здатні контролювати процес виготовлення і дотримання технології на всіх етапах: від розливання сталі до відправки на склад готової продукції.

Властивості холоднокатаної сталі

Сьогодні холоднокатаний рулоний прокат виробляють зі сталі різних марок, як вуглецевих, так й легованих, в тому числі нержавіючих. Вихідний хімічний склад безпосередньо визначає властивості, якими володіє сталь після холодної прокатки, та сфери її використання. Але при цьому вона характеризується:

• порівняно великими феритними зернами і високою однорідністю структури після відпалу;
• рівномірним розподілом напружень в товщі металу;
• оптимальною металоємністю;
• доброю зварювальністю (для низьковуглецевих й низьколегованих марок).

Механічні властивості х/к сталі за ГОСТ 16523

* Класифікація на групи міцності базується на мінімальному значенні тимчасового опору сталы. Наявність в маркуванні символу «К» вказує, що для виробництва прокату використовувалась вуглецева якісна сталь, а «ОК» – вуглецева сталь звичайної якості. Марку сталы встановлює виробник.

Класифікація холоднокатаного листового прокату

Висока технологічність обумовлює великий виробничий потенціал даного прокату. Наприклад, холоднокатана сталь, яка виробляється відповідно до вимог ГОСТ 19904, має широкий розмірний сортамент (листи товщиною 0,35...5,0 мм, довжиною 1000...6000 мм, шириною 500...2350 мм) і класифікується за такими ознаками:

• точність виготовлення: нормальна (Б), підвищена (А), висока (В). Критерій поширюється на розмірність товщини, ширини і довжини, тому в залежності від параметра в маркуванні ставиться відповідна літера «Т», «Ш», «Д» і вказується «БТ», «АШ»,«ВД»і так далі;
• по площинності: нормальна (ПН), поліпшена (ПУ), висока (ПВ), особливо висока (ПО);
• за характером обробки кромки: обрізні (О), необрізні (НО).

Згідно ДСТУ 2834 (ГОСТ 16523), а також ГОСТ 24244 і ГОСТ 9045 виробляють х/к металопрокат:

• глибокої і нормальної витяжки;
• загального і спеціального призначення;
• дресирований і теплообробний;
• звичайної, поліпшеної, високої і особливо високої якості обробки;
• для виробництва плоских і штампованих металовиробів глибокого, складного, особливо складного і максимально складного витягу.

Переваги холоднокатаної сталі

Основна перевага, яким володіє рулон і лист холоднокатаний, полягає в поєднанні високої міцності і хорошої пластичності. Але при цьому даний вид прокату відрізняється:

• гарною здатністю до формування;
• відмінною планшетністю і зварюваністю;
• високою точністю розмірів й мінімальною різнотовщінністю по всій площі;
• відмінною якістю поверхні і поліпшеними декоративними властивостями.

Недоліки холоднокатаної сталі

Основні мінуси застосування даного металопрокату обумовлені його невеликою товщиною і процесом виробництва. Тому:

• без додаткового нанесення металевих, лакофарбових або полімерних покриттів його швидше роз'їдає іржа;
• додаткове перероблення з гарячого прокату в холодний обумовлює його підвищену собівартість;
• досить вузький діапазон випускаємих товщин – звичайно холоднокатаний смуговий прокат виробляють до 4 мм. 

Деякі сталі загального призначення (тип Commercial steel) схильні до деформаційного старіння. А також більш схильні до сольової і атмосферної корозії.

Часто знос поверхні валків призводить до різниці товщини в поздовжньому і поперечному напрямку, а також провокує появу рисок та інших дефектів поверхні, поривів або надмірну хвилястість крайової зони. Тому високу якість продукції можуть забезпечити лише підприємства з потужною виробничою й ремонтною базою і високим рівнем автоматизації.

Область застосування холоднокатаної сталі

Легка здатність до формування, поліпшені механічні властивості і чиста гладка поверхня - переваги холоднокатаної сталі, які зумовлюють її широке застосування в різних галузях сучасної економіки.

Автомобілебудування

При виробництві холодноштампувальних елементів мототехніки, легкових і вантажних автомобілів основними критеріями є пластичність і здатність металу здобувати певну форму без порушення цілісності та утворення мікротріщин. Задовольняючи цим вимогам, холоднокатана сталь знайшла застосування в автомобілебудуванні і при виготовленні елементів кузова, днища і сидінь, і при виробництві плоских виробів і деталей складної форми: кронштейни, корпуси кульової опори, лонжерони, шайби, тарілки та інше.

Її механічні властивості дозволяють:

• домогтися оптимального поєднання маси і функціональності автомобіля;
• впроваджувати будь-які технічні і дизайнерські ідеї при модернізації кузова;
• забезпечити високу безпеку пересування і довговічність авто- і мототранспорту.

Будівництво

Це найкраща заготовка для виготовлення:

• оцинкованого листа та профнастилу;
• прокату з полімерним покриттям;
• перфорованої смуги і стрічки;
• гнутих профілей.

Ці види металопрокату широко застосовуються при будівництві швидкомонтованих і модульних будівель. А оцинкований х/к прокат також використовується в якості матеріалу при створенні покрівлі, оздоблення стін і посилення перекриттів і колон.

Суднобудування

Х/к сталь відмінно зварюється, штампується, піддається клепанню. Завдяки чому активно використовується в якості обшивки і для виготовлення зварних і гнутих профілів. При будівництві річкових і морських судів цивільного, військового та промислово-комерційного призначення вона застосовується у вигляді листа і рулону і дозволяє надавати металевим виробам і конструкціям будь-які форми і при цьому забезпечувати плавучість, міцність і надійність споруджуваних плавзасобів. 

Інші сфери

Жетони для домофонів, бірки для тварин, предмети кухонного і побутового начиння, корпусні елементи білої техніки - це лише малий список виробів, що виготовляються з х/к листового прокату. Незважаючи на активне виробництво альтернативних неметалічних матеріалів, він широко використовується в приладобудуванні і в процесі виробництва:

• газових балонів;
• літальних апаратів і пристроїв;
• тепло- і електрогенеруючих установок;
• садової техніки та освітлювальних приладів.

Рулонна або листова сталь?

В умовах сучасного ринку важливо максимально ефективно використовувати виробничо-складську базу і сировину. Тому кожен самостійно вирішує, що йому більше підходить – холоднокатана сталь в рулонах або в листах. Але перш, ніж зробити вибір на користь того чи іншого варіанта, необхідно зважити всі за і проти.

Наприклад, сталевий рулон:

• дозволяє мінімізувати відходи;
• простіше транспортувати і складати;
• економічніше використовувати при виробництві деталей з різними габаритами, а також при виготовленні великих і довгомірних конструктивних елементів.

А листовий прокат:

• не телескопічний;
• має меншу серповидність;
• спрощує розкрій і виконання плазмового різання;
• більш зручний для обробки в обмежених умовах.

Різниця холоднокатаної і гарячекатаної сталі

Ключові відмінності цих двох видів металопрокату визначає технологія виробництва і ступінь температурного впливу на метал. Спробуємо для порівняння узагальнити кілька критеріїв.

Холоднокатана і гарячекатана сталь: особливості та відмінності

• + – низькі показники;
• +++ –  хороші/середні показники;
• +++++ –  високі показники.

Сподіваємося, що вищевикладене допоможе вам більш детально розібратися в перевагах і специфіці застосування металопродукції, виробленої методом холодної та гарячої прокатки. А якщо вам необхідно купити лист холоднокатаний або рулон, звертайтеся. Менеджери компанії «Метінвест-СМЦ» проконсультують і узгодять усі організаційні моменти та допоможуть купити метал який буде відповідати вашим вимогам. А заводська якість металу, підтверджена сертифікатами, дозволить вирішити будь-які технічні і виробничі завдання на високому якісному рівні.