При закупке металлопроката перед многими предприятиями встает вопрос: какую сталь покупать? В зависимости от способа изготовления стали бывает горячекатаный и холоднокатаный прокат.

Чтобы понять, какой тип металла больше подойдет для производства продуктов компании, следует понимать некоторые фундаментальные различия между двумя разновидностями стали. Эти различия скорее касаются способа обработки на заводе, а не спецификации или сорта продукции.

Горячекатаная сталь

Производство металла горячего проката включает обработку стали при высокой температуре (более 1700 °F), которая превышает температуру рекристаллизации стального сплава.

Если нагреть сталь выше температуры рекристаллизации, она легко принимает любую форму и позволяет изготавливать детали больших размеров.

Горячекатаная сталь дешевле, чем холоднокатаная, так как изготавливается без каких-либо задержек в процессе, и, следовательно, повторного нагрева стального материала не требуется, как в случае холодной прокатки.

Единственный недостаток горячего проката заключается в том, что при остывании сталь незначительно уменьшается, поэтому производители не имеют полноценного контроля над размерами и формой конечного продукта по сравнению с холодным прокатом.

Изделия из горячекатаной стали используются в сварочных и строительных проектах, например, при создании железнодорожных путей и двутавровых балок. То есть их применяют только тогда, когда не требуются точные допуски размеров.

Холоднокатаная сталь

По существу, холоднокатаная сталь представляет собой горячекатаный металл с последующей дополнительной обработкой. Сталь подвергается холодной прокатке, когда материал охлаждается до комнатной температуры.

Этот процесс позволяет производить металлопрокат с более строгими допусками в размерах и широким спектром отделки поверхности.

Термин «холодный прокат» ошибочно используется для всех продуктов, а на самом деле относится только к прокатке плоских листов и катушек.

Лист холодного проката содержит меньше углерода, что делает его более пластичным при использовании, чем в случае горячего проката.

Холоднокатаную сталь можно использовать в любом проекте, где требуются точность допусков, соосность и прямолинейность.

Прокатка – способ обработки металлов и их сплавов давлением, основанный на использовании их пластичности. Прокатку осуществляют на специальных машинах – прокатных станах, пропуская холодный или нагретый металл в зазор между вращающимися валками. В результате такой обработки получают как готовые изделия: сортовой и листовой металлопрокат, фасонные профили, трубы, так и заготовки для дальнейшей обработки волочением, ковкой, штамповкой и резанием.

Прокатка металла сопровождается изменением формы и уменьшением площади поперечного сечения заготовки – ее толщина уменьшается, а длина и ширина увеличиваются. Иными словами, при обжатии происходит вытяжка и уширение заготовки. Величина изменения первоначальной длины (коэффициент вытяжки) обычно находится в пределах 1,1-1,6. Форма поперечного сечения готового проката называется его профилем, а множество профилей разного размера – сортаментом.

В зависимости от температуры обрабатываемого металла прокатку разделяют на горячую, холодную и теплую. Горячая прокатка стали и цветных металлов осуществляется при нагреве до температуры ковки. Основной объем всего выпускаемого проката (прокатка листов, прокатка труб и профиля, прокатка шаров и сортового металла) производится горячей прокаткой. Холодную прокатку используют для получения тонких (менее 6 мм) металлических листов и ленты из заготовок, выполненных горячей прокаткой.

Прокатные валки, изготавливаемые из закаленного чугуна, углеродистой или легированной стали могут быть как гладкими (для прокатки листов), так и калиброванными с ручьями определенного профиля на боковой поверхности (для сортового фасонного проката); два смежных ручья пары валков образуют калибр.

Статьи по теме

Металлический решетчатый настил
Легко монтируемый сварной и прессованный стальной решетчатый настил находит широкое применение в промышленном и гражданском строительстве. Из этого прочного и долговечного материала изготавливают эстакады, мостки для переходов и пешеходные дорожки; площадки и ступени лестниц для обслуживания технологического оборудования, инженерных сетей, агрегатов; эвакуационные лестницы.

Прокат профнастила
Производство кровельного и стенового профилированного листа методом холодной прокатки из тонколистовой оцинкованной стали с цветным полимерным защитно-декоративным покрытием и без него. Ручное, передвижное и автоматизированное оборудование для производства профнастила, комплектация автоматизированной линии для проката профнастила.

Стальной листовой прокат
Три основные группы листовой продукции: горячекатаные толстые листы толщиной 4 мм и более, горячекатаные тонкие листы толщиной до 4 мм, холоднокатаные листы всех размеров и холоднокатаный оцинкованный лист находят самое широкое применение практически во всех отраслях промышленности, промышленном и гражданском строительстве.

Производство строительной арматуры
Арматурный прокат стержневого вида с гладкой поверхностью круглого сечения и с рифленой поверхностью обычного и серповидного европейского периодического профиля, получаемый горячей прокаткой из углеродистой и низколегированной стали, строительная проволочная арматура, сетки, канаты и пряди для производства железобетонных конструкций – производство и классификация.

Сортамент листового проката
Стальной листовой прокат, полученный горячей или холодной прокаткой и поставляемый, в том числе в виде отдельных полос, профилированного листа – профнастила, лент и рулонов остается, пожалуй, одним из самых востребованных материалов в промышленном производстве, промышленном и гражданском строительстве.

Различают объемную прокатку металлов и листовую прокатку. Объемная прокатка – это процесс обработки металлов давлением, при котором деформация естественным образом является трехмерной. Этот термин – объемная прокатка или более общо – объемная обработка давлением – применяется в основном, чтобы отличить ее от процессов обработки листового проката.

Объемное и плоское деформирование

При изготовлении листов напряжения, которые формируют металл, находятся в плоскости листа, тогда как при объемном деформировании, напряжения имеют компоненты во всех трех направлениях координат.

Объемное деформирование, вообще говоря, включает такие методы обработки металлов давлением, как ковка, прессование (экструзия), прокатка и волочение. Его применяют для многих металлов, в первую очередь, конечно, для стали, алюминия и меди.

Температура прокатки металлов

Температуру прокатки металлов – стали, алюминия, меди – обычно подразделяют на два основных интервала:

• холодная обработка;
• горячая обработка.

Холодная прокатка происходит при относительно низких температурах по отношению к температуре плавления металла. Горячая прокатка производится при температурах выше температуры рекристаллизации металла. Есть еще и третий температурный интервал – теплая прокатка, которая вызвана потребностью экономии энергии и в некоторых случаях применяется в промышленности.

Холодная прокатка

Холодной прокаткой обычно называют пластическое деформирование металла при комнатной температуре. Явления, которые связаны с холодной обработкой, происходят, когда металл деформируют при температурах около 30 % и ниже его температуры плавления в абсолютной шкале измерения. В ходе холодной обработки в металле возникает все увеличивающееся количество дислокаций. Перепутывание этих дислокаций и вызывает упрочнение металла – наклеп или деформационное упрочнение. При деформационном упрочнении прочность металла с ростом деформации увеличивается.

Отжиг деформированного металла

Чтобы произвести рекристаллизацию металла, часто необходима специальная термическая обработка – отпуск. В ходе отжига прочность металла может резко снижаться при значительном повышении пластичности. Это повышение пластичности часто позволяет дальнейшее деформирование металла без его разрушения.

Холодная обработка обычно позволяет лучше контролировать размерные допуски конечного изделия, а также качество его поверхности, чем, при горячей прокатке.

Горячая прокатка

Горячая прокатка происходит при температурах 60 % и более от температуры плавления металла по абсолютной шкале. При повышенной температуре металл снижает свою прочность, что дает возможность снижать усилия, которые необходимы для его пластического деформирования. Непосредственно в ходе деформирования металла происходит его рекристаллизация с постоянным образованием новых зерен. Постоянное образование новых зерен обеспечивает сохранение высокой пластичности металла. Это дает возможность достигать больших величин деформации без разрушения металла. Контроль конечных размеров при горячей обработке более труден из-за образования окалины и объемных изменений при последующем охлаждении.

Теплая прокатка

Теплая прокатка металлов находится между горячей прокаткой и холодной прокаткой. Она происходит в температурном интервале 30-60 % от температуры плавления металла по абсолютной шкале. Усилия, которые требуются, чтобы деформировать металл при теплой прокатке выше, чем при горячей прокатке. Конечное качество поверхности и размерные допуски являются более высокими, чем при горячей прокатке, но не настолько высоки, как при холодной прокатке. Хотя теплая прокатка и имеет недостатки, основным стимулом для ее применения является экономика. Нагрев металла для горячей обработки весьма и весьма дорог. При снижении температуры прокатки высвобождаются значительные средства, которые можно направить на повышение качества продукции.

Листовой, сортовой и трубопрокат производится из цветных и черных металлов путем проката заготовок на специализированных станках методом холодной или горячей обработки. В результате постепенного уменьшения толщины заготовки получается изделие металлопроката нужной толщины, при этом более перспективным считается холодный способ, позволяющий, в отличие от горячекатаного, четко регламентировать толщину конечного изделия. Этим и объясняется более высокая стоимость холоднокатаных изделий, что практически никак не сказывается на востребованности горячекатаного металлопроката.

Особенности производства металлопроката

Прокатка металлов на металлургических предприятиях - это обжатие заготовки между валками, которые вращаются в разные стороны. Под воздействием сил трения заготовка постепенно втягивается в междувалковое пространство и обжимается в дальнейшем по высоте. При горячей прокатке температура металла превышает температуру рекристаллизации, при холодной используется металл комнатной температуры, что позволяет добиться высокой прочности и твердости конечного изделия. Главное условие для использования метода холодного проката - пластичность заготовки, в противном случае без нагревания не обойтись.

Метод холодной прокатки более перспективный, о чем свидетельствуют особенности металлопроката, полученного таким способом. Именно холодный прокат позволяет получить сверхтонкие металлические пластины толщиной 0,2-6 мм и металлическую фольгу толщиной менее 0,2 мм. Эти изделия широко используются для производства трубопроводов, кровли, в автомобилестроении и других областях. Металлическая фольга востребована в упаковочной и полиграфической промышленности, а также используется для изоляции зданий.

Холоднокатаный прокат: сферы применения

Особенности производства, эксплуатационные и эстетичные свойства конечного продукта делают стальной горячекатаный лист более дешевым, чем холоднокатаный. Именно поэтому при проведении крупномасштабных строительных работ зачастую используются листы, трубы и арматура, изготовленные именно горячим способом. Однако особенности холодного металлопроката делают его применение гораздо шире, поскольку именно такие листы отличаются ровной гладкой поверхностью, высокой точностью размеров и прочностью.

Неслучайно сферой применения холоднокатаного проката являются строительство, самолето- и автомобилестроение, а также другие отрасли промышленности, которые, к примеру, специализируются на производстве станков, оборудования и спецтехники. Полученное изделие толщиной всего несколько микрон можно в дальнейшем разрезать на листы и ленты, а значит, оно может служить заготовкой для изготовления листов с полимерным покрытием, оцинкованных изделий, профильных холоднокатаных труб , а также привычных нам тюбиков с кремом или зубной пастой и множества других изделий.

Иногда чрезмерные усилия на растяжение в процессе холодного проката приводят к производственным дефектам в виде волн по краям готового изделия. Использование усовершенствованного оборудования и проведение более тщательных расчетов позволяет избежать этой и других проблем.

Горячекатаный прокат: доступный и надежный

К особенностям металлопроката, произведенного горячим методом, можно отнести достаточно большую толщину конечного продукта - от 4 до 160 мм, - который выпускается в виде рулонного материала или отдельных пластин. Горячий металлопрокат используется в основном для черновых работ - в строительстве фундамента, каркасов зданий, как материал для арматуры и т. д.

Высокие показатели прочности, отсутствие необходимости в презентабельном внешнем виде и доступная цена - вот основные факторы широкого применения горячекатаного металлопроката. В отличие от него, холоднокатаные изделия благодаря своей надежности, эстетичности и гладкой безупречной поверхности чаще используется именно для отделочных работ, а также для оформления кровли.

Компания «МЕТАГОР» предлагает широкий выбор горячекатаных и холоднокатаных стальных листов с высокими эксплуатационными характеристиками от ведущих производителей Восточной Европы. Наша продукция нашла широкое применение в строительстве, промышленности, сельском хозяйстве и даже в декоративных целях - для изготовления ограждений, ступеней, перил и т. д.

Листовой металл - наиболее популярный вид проката, который используется практически во всех отраслях машиностроения и прочей промышленности. Он окружает нас повсюду - от пряжки ремня до обшивки скоростного поезда, от вагончика в угольной шахте до космического корабля. Если мы говорим о «черном» металле, то следует различать лист холоднокатаный и горячекатаный. Простому обывателю разница между ними кажется не такой уж и значительной, однако в некоторых случаях она является принципиальной.

Человеку, которому нужно приобрести листовую сталь, стоит знать, чем отличаются эти два типа, дабы не потерять лишних денег и получить тот материал, который ему подходит. Профессионалу эти сведения давно известны, но и ему будет нелишним освежить их в памяти. А для того, кто сталкивается с металлопрокатом впервые или эпизодически, наверняка эта информация будет в новинку.

Как видно из названия, разница между этими типами проката происходит из способа их производства. Однако это серьезно влияет на их характеристики и сферы использования.

Различия в производстве

Для получения листового металла заготовки («слябы») последовательно пропускают через несколько катков, которые постепенно снижают толщину бруска, одновременно вытягивая его вдоль и вширь. Прокатка может выполняться на холодном или горячем металле.

Может показаться, что холодная будет дешевле, ведь не нужно нагревать заготовку, не нужно следить за температурой и обеспечивать повышенную пожарную безопасность. Но это не так. Холодный металл менее пластичен, соответственно, для его проката приходится использовать более прочные и мощные станки. Кроме того, для ликвидации напряженностей в металле после холодной прокатки его все равно приходится прогревать - обжигать, а также обжимать. Поэтому лист горячекатаный будет стоить дешевле, чем аналогичный продукт холодной прокатки.

Но есть проблемы и при горячей прокатке. Сталь как поликристаллический материал обладает неоднородной структурой. Соответственно, даже в пределах одной заготовки прочность, пластичность, теплоемкость, упругость колеблются. Также стоит помнить, что технически невозможно обеспечить равномерный прогрев заготовки. А лучше прогретый участок будет легче прокатываться, чем более холодный. В итоге возникают перепады по толщине, ширине, которые только увеличиваются после остывания листа.

Кроме того, горячая прокатка сопряжена с окислением поверхности металла воздухом. Поэтому горячекатаный лист легко отличить от холоднокатаного по наличию окалины.

Лист горячекатаный дешевле, холоднокатаный - качественнее

Что получается в итоге? После горячей прокатки металл менее ровный, имеются перепады по толщине, а также присутствует вредная окалина. Холоднокатаный лишен этих недостатков, но будет стоить заметно дороже.

Что выбрать? Ответ зависит от сферы применения. Если нет повышенных требований к качеству поверхности, если окалина не влияет на потребительские свойства будущего изделия, то вполне можно обойтись и горячекатаным материалом. По прочности и долговечности разница совершенно незначительна.

Есть еще один момент, который следует учитывать при выборе. Из-за технологических особенностей производства не выпускается и не продается металл горячей прокатки толщиной менее 0.5 мм. Также редко где можно встретить лист холоднокатаный большой толщины, так как на такую продукцию фактически нет спроса.