Холоднокатаная сталь: характеристики и сферы применения

Это какая? Холоднокатаная сталь – тонкие листы металла, которые выпрессовываются из горячекатанного профиля. Такая обработка стоит дороже, так как является более сложной из-за дополнительных технологических операций.

На что обратить внимание? Несмотря на название, холоднокатаная сталь все равно подвергается термической обработке, особенно при добавлении в состав легирующих элементов. Все это влияет на маркировку листов, в которой указываются толщина, прочность, тип обработки.

Понятие холоднокатаной стали

Холоднокатаная сталь (ХКС)– один из наиболее широко применяемых в современной промышленности видов металлического проката. Доля такого металла, который изготавливают холодной прокаткой, в общем объеме производства растет год от года. 

Особенность этого метода заключается в том, что пластическому деформированию подвергается материал без предварительного нагревания. Такой тип стального сплава выпускается в листах или рулонах разной длины и ширины, которые могут иметь обрезную или необрезную кромку.

Постоянно растущая востребованность ХКС обусловлена тем, что такой металл отличается от горячекатаной стали (ГКС) более высоким качеством. Если говорить о листовом прокате толщиной не более 1 мм, то его гораздо выгоднее производить по «холодной» технологии, которая широко применяется для обработки углеродистых, качественных углеродистых, легированных, высоколегированных, коррозионностойких, жаропрочных и жаростойких стальных сплавов.

Характеристики готовой продукции и в значительной степени ее назначение определяются химическим составом обрабатываемых заготовок. К примеру, штампованные изделия сложной конфигурации изготавливают из низкоуглеродистой листовой холоднокатаной стали, отличающейся высокой пластичностью после прокатки благодаря соответствующей микроструктуре.

Трансформаторная сталь должна обладать определенной величиной магнитной индукции и размером ваттных потерь. Для производства листовой и рулонной ХКС могут использоваться конструкционные, электротехнические низкоуглеродистые кремнистые и легированные высококачественные конструкционные сплавы специального назначения. Холоднокатаная сталь выпускается также в виде пружинной ленты или инструментальной, применяемой в магнитопроводах.

Виды и маркировка холоднокатаной стали

Тонколистовая холоднокатаная сталь, производимая из углеродистых стальных сплавов общего назначения, классифицируется на основе нескольких характеристик и регламентируется соответствующими межгосударственными стандартами ГОСТ: 16523-97 – общие требования, технология производства, 19904-90 – сортамент, 380-2005 и 1050-88 – марки и химический состав исходных сплавов.

По виду продукции ХКС бывает:

• листовой;
• рулонной.

По характеру кромки:

• с обрезной кромкой – О;
• с необрезной кромкой – НО.

По способности к вытяжке:

• нормальная вытяжка – Н;
• глубокая вытяжка – Г.

Холоднокатаная листовая и рулонная сталь может иметь различную величину наименьшей текущей сопротивляемости.

ХКС также подразделяется на группы прочности:

• из углеродистой стали обыкновенного качества – ОК;
• из углеродистой качественной стали – К.

Х/к сталь может иметь различную точность прокатки:

• повышенную – А;
• номинальную – Б.

Качество обработки поверхности ХКС бывает:

• особо высоким;
• высоким;
• повышенным.

Поверхность готового проката бывает:

• глянцевой – ГЛ;
• матовой – М;
• шероховатой – Ш.

Критерии, по которым классифицируется холоднокатаная сталь в каждом отдельном стандарте ГОСТ, устанавливаются для определенных исходных сплавов и назначения продукции.

Технология производства холоднокатаной стали

Процесс производства х/к стали требует применения дополнительного оборудования и включает в себя больше технологических этапов, а значит, более сложен, чем производство горячекатаной. К примеру, в условиях домашней мастерской можно выполнить несложную ковку, но изготовить лист металла путем холодной прокатки – нереально.

Подготовительные работы

Для производства ХКС нужен горячекатаный металл, толщина которого составляет от 2 мм до 1 см. После выплавки и первичной прокатки сплав в виде рулонов поступает на линию холодной обкатки, где листы разворачиваются и на горизонтальном конвейерном стенде проходят первоначальную подготовку, в ходе которой счищаются окалина и оксидная пленка.

Такая очистка необходима, так как окислы и окалина отрицательно влияют на качество конечной продукции и могут повредить валки прокатного стана.

Для очистки поверхности металла от окислов и окалины применяются механические или химические методы. В первом случае обычно используют дробеметную установку. Металлическую дробь и отбитые от заготовки твердые частицы оксидов удаляют вручную или с помощью специального автоматического оборудования со стальными щетками.

Для прерывистого или непрерывного травления используют травильные агрегаты. Обработка выполняется путем погружения листового металла или ленты в ванну с кислотным раствором. Для изготовления последнего используются различные минеральные кислоты (хлорные, фосфорные). В ходе такой подготовки металл теряет приблизительно 5 % толщины. Далее его тщательно протирают и сушат. На современных производствах часто сочетают оба вида обработки.

Обкатка, прессование

Металл, подготовленный к дальнейшей обработке, проходит повторную прокатку и обжимается специальным механизмом. Также возможна нарезка автоматическими ножницами. Сначала скорость прохождения заготовок через конвейер поэтапно увеличивается. Если обжимку выполняют на минимальной скорости, то при сматывании она повышается приблизительно до 2 пог. м/сек. Далее, когда обработка полосы подходит к концу, она опять понижается до минимума.

Финальная обработка

Внутренняя структура стали улучшается отжигом при температуре +685 градусов по Цельсию. В ходе такой термообработки совершенствуются механические характеристики, а легирующие добавки и присадки равномерно распределяются в кристаллической структуре основного сплава. На завершающем этапе выполняется еще одна обкатка. Затем прокат режется на полосы. Далее готовая листовая ХКС сматывается в рулоны и транспортируется на склад.

Сферы применения холоднокатаной стали

Низкоуглеродистая холоднокатаная листовая сталь (так называемые автолисты) широко применяется в автомобиле- и машиностроении. Этот материал в ходе обработки на роботизированных производственных линиях превращается в несущие элементы и кузовные части автомобилей.

Также металл идет на изготовление деталей двигателей внутреннего сгорания, топливных баков и ряда других запасных компонентов. Средняя толщина поставляемого на автозаводы в полосах стального проката колеблется от 1 до 2,5 мм.

Толщина холоднокатаной стали, из которой изготавливают жесть с применением пластического деформирования на специальных сверхмощных прокатных станах с валками-прессами, после обработки составляет не более 0,5 мм. Специальные промышленные ножницы нарезают из нее полосы шириной 1 500 мм, из которых далее производят разнообразные декоративные изделия, жестяные банки, металлические ограждения, перегородки и т. д.

Из х/к листовой стали также производят материал, называемый декапиром. Последний идет на изготовление домашней эмалированной посуды и кровельных материалов. Для повышения пластичности металла его отжигают в специальных печах при высокой температуре.

Холоднокатаные стальные листы широко применяются для изготовления профилированного настила. Этот материал обычно оцинковывают и наносят на его поверхность порошково-полимерное покрытие, обеспечивающее дополнительную защиту от коррозии и механических повреждений. Профлист используется при возведении ограждений и заборов, обшивке фасадов и в качестве кровельного материала.

Отличия холоднокатаной стали от горячекатаной

Разница между холоднокатаной и горячекатаной типами стали, помимо механических характеристик, заключается главным образом в размерности и точности обработки. ГКС выпускается в более широком ассортименте (по размерам) и имеет больше погрешностей, чем холодный прокат.

Холоднокатаная листовая сталь выпускается в сравнительно меньшем количестве вариантов (главным образом это касается толщины металла), но выигрывает за счет высокой точности обработки. Поверхность таких листов более гладкая, а толщина практически одинакова по всему листу. Из-за меньшей коррозионной стойкости х/к сталь нуждается в нанесении антикоррозионного покрытия.

Приведенная ниже таблица содержит подробное сравнительное описание характеристик горячего и холодного стального проката:

От чего зависят цены на холоднокатаную сталь

В 2022 году российская экономика подверглась существенному санкционному давлению. Ограниченная активность на мировых рынках стала причиной возникновения определенных трудностей в самых разных областях промышленного производства. Металлургическая отрасль – не исключение.

Цены на металлопрокат могут расти из-за:

• увеличения ставки на экспорт металлического лома с 70 до 100 евро за тонну, начиная с января 2022 года.
• загруженного на 80 % металлургического сектора.

Факторы, которые способствуют снижению цены:

• разгорающийся кризис в топливной сфере;
• существенное изменение стоимости железной руды;
• восстановление темпов развития экономики (до докризисных уровней);
• курс на углеродную нейтральность;
• трудности, возникающие у китайских девелоперов;
• проблемы на мировом рынке полупроводников, которые отрицательно влияют на автомобильную промышленность, что в свою очередь снижает спрос на металлопрокат.

Согласно статистическим данным в третьем квартале 2022 года началась стабилизация спроса на металлический прокат. По экспертным оценкам многих специалистов велика вероятность сохранения этой тенденции. Также обнадеживает интенсивно развивающееся в Российской Федерации жилищное строительство. В целом, можно говорить о растущей востребованности холоднокатаной стали.

Часто задаваемые вопросы о холоднокатаной стали

Каковы основные плюсы ХКС?

Среди основных преимуществ холоднокатаной листовой стали специалисты отмечают качественную обработку кромок, а также высокое качество отделки поверхности и минимальные допуски по толщине. Холодный прокат позволяет получать правильную форму стержней с четко очерченными краями и углами.

Трубы, которые изготавливаются с применением этой технологии, отличают концентрическая однородность и прямолинейность. Холодное пластическое деформирование широко применяется для гибки металлических заготовок. Благодаря нагартовке стальные сплавы хорошо сопротивляются разрушению при нагрузках на излом, что позволяет использовать их для изготовления штампованных деталей.

Существуют ли недостатки у холоднокатаной стали?

Основные минусы холодного проката – относительная дороговизна и недостаточно широкий ассортимент.

Выпускается ли высокоуглеродистая холоднокатаная сталь?

Холоднокатаная сталь чаще всего бывает низкоуглеродистой. Сплавы с высоким содержанием углерода по большей части подвергают горячему прокату. В отдельных случаях выпускают холодный прокат из легированных типов стали.

Каждый вид стали (как по химическому составу, так и по технологии обработки) чаще всего применяется в определенной области. Изложенная выше информация в общих чертах описывает эти различия и может пригодиться при выборе проката для тех или иных целей.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.