Особенности холоднокатаной стали

Холодная обкатка листовой стали – более дорогая процедура ввиду ее относительной сложности. Она сопровождается выравниванием заготовок по толщине, точным раскроем листов и иными видами обработки.

Холоднокатаные стали – определение, характеризующее плоские изделия из (не) ржавеющего сплава. Кратко процесс проката характеризуется выпрессовыванием горячепрокатных листов. ХКС идут на производство кузовов автомобилей, кровельного листа и десятков иных видов наиболее востребованной в народнохозяйственной деятельности продукции. От горячекатаной холоднокатаная сталь отличается большей гладкостью и однородностью.

Изначально ХКС выпускается рулонами – в основном благодаря своей небольшой толщине, не превышающей 5 мм. Диапазон толщины ХКЛ – от 350 мкм до 2 мм. Ширина листа – 50… 500 см, длина – не более 600. Дополнительная обработка заключается в закалке и отпускании, анодировании, окраске и т. д. Разница между ХКС и горячепрокатной заготовкой – в том, что последний не проходит все эти стадии защиты от коррозии. Она, эта защита, и не нужна, когда горячепрокатный лист состоит из нержавейки.

Получаемые заготовки высокопрочны – дополнительные стадии обработки включают в себя устранение внутренних механических напряжений листовой стали. Уменьшенная толщина – менее 1 мм – удаётся благодаря ступенчатой стадии выпрессовывания. Лист обладает выраженным металлическим блеском, поверхность его – ровная и гладкая, в отличие от ГКС заготовок.

В отличие от горячекатаной стали производство ХКС осложнено дополнительными технологическими этапами. Они требуют дополнительного оборудования на заводе, возрастают при этом затраты энергии. Произвести ХКС изделия в домашних условиях весьма затруднительно – в отличие от, к примеру, кованых элементов.

Чтобы процесс пошёл, необходимы горячекатаные листы толщиной хотя бы от 2 до 10 мм. Миновав стадии переплавки и первичного проката, после остывания лист скручивается в рулоны и передаётся на конвейер холодной обкатки. Далее будущую ХКС разворачивают и переносят на конвейерный горизонтальный стенд. Первоначальная обработка – счищение окалины и окисной плёнки.

Чистят будущую ХКС от наслоений механическим способом: под давлением в десятки атмосфер на поверхности листовой заготовки раскидываются частицы металла, которые затем удаляются вручную (рабочими) или на автоматическом станке при помощи стальных щёток. Химическое удаление осуществляется при помощи растворов крепких минеральных кислот: от хлорных до фосфорных. Погружение листов в резервуар осуществляется на считанные секунды или доли секунд – чтобы кислота не успела разъесть весь лист; достаточно лишь удаления примерно 1/20 части по толщине. После протравливания лист вытирается насухо и просушивается. Современное листовое производство зачастую сочетает оба метода.

После полного удаления окиси железа рулонная продукция пропускается через конвейер, на котором листы прокатываются повторно, затем они проходят через обжимной механизм и при необходимости нарезаются при помощи автоматических ножниц. Чем больше стадий прокатки проходит листовой материал, тем выше скорость: первый обжим проходит на минимальных оборотах. На начальной стадии сматывания обработанного рулонного листа- «свитка» скорость намотки увеличивается примерно до 2 погонных метров в секунду, затем – при завершении обработки всей полосы – вновь снижается до минимального количества оборотов в секунду.

Для улучшения внутренней структуры сплав проходит стадию отжига при 685 градусах по Цельсию. Эта термообработка позволяет легирующим добавкам и присадкам равномерно перемешаться с железной основой. Завершающие стадии – последнее обкатывание и нарезка материала на полосы. Готовые листы – термообработанная листовая сталь – отправляются на склад.

Толщина ХКС, как ранее отмечено, составляет от 350 мкм до 5 мм, ширина – 50… 3500 см, длина – 1… 6 м. Плотность сталей, из которых производят листовые заготовки холодного проката, – 7,85… 7,95 т/м3. Толщина 6 мм и более относится уже к горячепрокатным заготовкам, чья поверхность далеко не идеальна, обладает посредственным внешним видом. Для выпуска ХКС листов применяют стали от «Ст3» до «Ст8», к примеру, используется состав Ст08пс. Но полуспокойные образцы – гораздо менее распространённое явление, т. к. стальной сплав разновидности ПС содержит небольшое количество мельчайших пор, ускоряющих ржавление листов. Листовые заготовки, чья длина превышает 6 м, производятся лишь по особым заказам, а в массовом сортаменте они нецелесообразны.

Холоднокатаная сталь – не только листы. Она поставляется в виде уголков, полосовой стали, профилей различного поперечного разреза, начиная с П-образного. Толщина профильной стенки (или полки) не должна превышать 5 мм. Изделия с аналогичным параметром от 6 мм являются уже горячим прокатом. Холоднокатаными считаются также одиночный или двойной тавровый прокат, прут с круглым или квадратным сечением, лента толщиной до 1 мм. Не являются изделиями из ХКС рельсовый прокат и ребристая арматура.

Сталь, используемая в горячем или холодном сортовом прокате, – простые среднеуглеродистые составы типа Ст3… Ст60. К нержавеющим сталям относятся все отечественные сплавы с содержанием 13… 26% хрома по массе, например, все марки типа 12Х18, 20Х13… 20Х18 и им подобные. Зарубежные аналоги имеют примерно те же параметры, что и отечественные, но стоят в несколько раз дороже – приобретать их не рекомендуется, т. к. они не лучше российских марок стали. Нормы по применению различных марок закреплены условиями соответствующих ГОСТ, каждый из которых регламентирует выпуск определённого типа и вида продукции.

ХКС, произведённая из низкоуглеродистых составов, применяется для изготовления кузовщины автомашин. Тонкий профиль – до 5 мм – используют для сварки автомобильного каркаса. Тонколистовая нержавейка, к примеру, используется для производства топливных баков, другие, похожие на неё по свойствам заготовки – для выделки деталей двигателя и трансмиссии и т. д.

ХКС до 1 мм используют для производства жестяных изделий. Сталь, пропущенную через валы сверхвысокого давления, лудят оловом – наносят его тонким слоем. Нарезанная в полосы по 1,5 м шириной заготовка идёт на производство жестяных банок для пищевых продуктов и краски.

Холоднокатаная сталь толщиной до 1 мм применяется в производстве эмалированной посуды. Она проходит через всё те же технологические стадии, что и предыдущая продукция, затем подаётся в прессующие установки.

Профнастил (кровельная сталь) подвергается оцинковке или окрашиванию, благодаря которым он обретает коррозионную устойчивость. Использование нержавеющих листов обошлось бы слишком дорого, а это значит, что оцинковке или окрашиванию подвергнется самая дешёвая разновидность типа «Ст5Сп».

Вес проката определяется по общей формуле: достаточно лишь плотность марки стали, из которой выпущены заготовки, умножить на объём. Для плоского (не профилированного) листа задача упрощается: чтобы узнать объём, умножьте толщину на длину и ширину – эти размеры должны быть указаны для каждого наименования продукции, там же упомянута и марка стали, плотность которой можно уточнить в справочнике.