Горячекатаные листы металла являются одним из наиболее распространенных и востребованных материалов, который широко используется как самостоятельно, так и для изготовления других деталей и конструкций. Изделия данного типа применяются в самых разных отраслях производства, занимая существенную по объемам нишу.
Производство металлических горячекатаных листов выполняется на металлургических предприятиях, путем прокатки стальной заготовки на специальных прокатных станах.
Технология горячей прокатки
Производство продукции данного вида выполняется из специальных слябов, имеющих вид крупных плит, толщина которых составляет 75 — 600 мм и шириной достигает 2 — 500 мм. Для производства таких заготовок используется обычная углеродистая и легко легированная сталь. На металлургических заводах зачастую имеется собственное производство заготовок, которые изготавливаются путем прокатки или непрерывного литья.
В тех случаях, когда слябы поступают на прокатные станы от сторонних изготовителей, перед прокаткой их предварительно разогревают до температур в 1100 — 1300 °C для того, чтобы материал стал более пластичным. Данный показатель зависит от технических характеристик стали.
Основные требования к заготовкам, которые используются для производства горячекатаных листов:
- точное соответствие заявленным характеристикам
- полное отсутствие дополнительных примесей, не указанных в составе материала
- структура заготовки не содержит раковин и трещин
При соблюдении всех требований, слябы считаются пригодными для дальнейшей обработки. После нагрева до требуемой температуры заготовки направляются на прокатный стан, это специальное оборудование, оснащенное валками, с помощью которых выполняется раскатывание стали. При каждом проходе между валками, толщина заготовки уменьшается до заданных показателей. Данный процесс может выполняться в несколько этапов. При достижении требуемой толщины листов, выполняются разметочные операции и резка металла по заданным размерам. Для нарезки готовых листов используются специальные ножницы гильотинного типа. После полного остывания листов с их поверхности удаляется слой окалины, которая образовывается в процессе производства.
Так как деформационные процессы в ходе охлаждения готовой продукции не контролируются, то горячекатаные листовые материалы используются там, где точность размера и гладкость поверхности не считаются критичными характеристиками. Листы идентифицируют по уровню шероховатости поверхности, незначительным закруглениям на углах листов, небольшим неточностям по толщине, которые происходят в процессе усадки при охлаждении.
По дополнительному требованию проводится термическая обработка, целью которой является снятие напряжения в металле, возникающее в процессе проведения горячей прокатки.
ГОСТ листового горячекатаного проката
В зависимости от технологии изготовления и назначения листовых горячекатаных материалов, они производятся с учетом соответствующих нормативных документов.
ГОСТ 19903-2015
Требования данного документа регламентируют сортамент, т.е. размеры листов и допустимые отклонения по размерам. ГОСТ распространяется на листовой прокат, имеющий ширину 500 мм и больше. Продукция производится в листах, которые имеют толщину 0,4 — 160 мм или рулонах, с толщиной 1,2 — 12 мм.
ГОСТ 16523-97
Данный стандарт регламентирует изготовление изделий из углеродистых марок стали общего назначения, обычного и повышенного качества. Листы имеют ширину 500 мм и больше, толщину до 3,9 мм. Готовая продукция поставляется в листах или в рулонах.
Горячекатаный прокат разделяют на классы по уровню отделки поверхностей:
- повышенная отделка — III;
- обычная отделка — IV.
ГОСТ 17066-80
Данный стандарт регламентирует производство горячекатаной стали из низколегированных конструкционных сплавов, имеющей толщину 0,5 — 3,9 мм, ширину более 500 мм. Готовая продукция поставляется в рулонах или листах.
Прокат, соответствующий данному ГОСТу производят из стали: 14ХГС, 14Г2, 10ХНДП, 09Г2, 15ХСНД, 9Г2Д, 12ГС, 09Г2СД, 16ГС, 10ХСНД, 17ГС, 09Г2С, 10Г2С1, 10Г2С1, 10Г2С1Д, 15ГФ.
ГОСТ 14637-89
Нормы распространяются на толстолистовую горячекатаную продукцию, для изготовления которой используют углеродистую сталь обычного качества. Готовая продукция имеет размер по ширине 500 мм и больше, толщину 4 — 160 мм для листов и толщину 4 — 12 мм для рулонов.
Для производства используются следующие марки стали: Ст0, Ст2пс, Ст2сп, Ст2сп, Ст2кп, Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст3Гпс, Ст3Гсп, Ст4сп, Ст5пс, Ст5сп, Ст5Гпс.
ГОСТ 1577-93
Технические условия распространяются на толстолистовые и широкополосные горячекатаные изделия, изготовленные из конструкционной качественной легированной и нелегированной стали.
При отпуске в листах толщина составляет 4 — 160 мм, в рулонах — 4 — 12мм.
Продукцию производят из стали: 08кп, 08пс, 08Ю, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 20кп, 20пс, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 60Г, 70Г, 15Г, 20Г, 30Г, 40Г, 50Г, 10Г2, 35Г2, 20Х, 30Х, 38ХА, 40Х, 45Х.
ГОСТ 5520-2017
Технические нормы на прокат, изготовленный из углеродистой, легированной и низколегированной стали, используемой для производства котлов и сосудов, которые работают под давлением.
Используемые марки стали: 15К, 16К, 18К, 20К, 22К, 09Г2С, 16ГС, 10Г2С1, 17ГС, 17Г1С, 12Х1МФ, 12ХМ, 10Х2М.
Использование стальных горячекатаных листов
Листы, получаемые с помощью горячей прокатки, получили широкое распространение в тех отраслях промышленности, где имеется потребность изготовления сложных и недорогих конструкционных деталей и элементов:
- для производства шовных труб, имеющих различный диаметр
- для изготовления корпусов речных и морских судов, а также систем, обеспечивающих прочность конструкций
- в различных отраслях промышленности
- при проведении легкого легирования, листы применяются для изготовления емкостей и резервуаров
- в качестве заготовок для изготовления холоднокатаной продукции, которая применяется в строительной отрасли
- для изготовления изделий народного потребления
Плюсы и минусы стального горячекатаного проката
Продукция данного типа имеет ряд отличительных особенностей, которые выгодно выделяют ее среди других, аналогичных изделий:
- Высокий уровень качества конечной продукции. Она хорошо подходит для решения спектра задач, в том числе и для изготовления сложных конструкционных деталей.
- Готовая продукция имеет различные показатели по толщине и форме.
- Повышенная пластичность металла, это может быть полезным для различных сфер применения. При этом прочностные характеристики остаются на достаточно высоком уровне.
- Соотношение качества и цены является очень выгодным, так как затраты на изготовление горячекатаных листов ниже, чем холоднокатаных.
Недостатками горячего проката считаются следующие показатели:
- невозможно производить очень тонкие листы;
- при прокате образуется окалина на поверхности;
- неравномерная толщина по всей площади листа не разрешает использовать данные изделия там, где необходимо соблюдение очень точных размеров;
- при изгибании листов могут образовываться трещины.
Но все существующие недостатки легко компенсируются с помощью дополнительной несложной обработки,такой как шлифовка, травление, пескоструйная обработка, покрытие поверхности защитными составами.