Лист горячекатаный – это востребованный металлопродукт, который применяется в различных отраслях промышленности, от строительства до авиастроения. В зависимости от толщины, марки стали и типа обработки поверхность может иметь разные характеристики. Классификация горячекатаного листового проката определяет его свойства и область применения.
Горячекатаный листовой металл
Если говорить о стальных листах, получаемых горячей прокаткой, то для такой продукции используется широчайшая гамма марок железоуглеродистых сплавов – от нелегированных до нержавеющих и специальных. Поэтому и комплекс получаемых после прокатки свойств у такого листового металлопроката может быть самый разный. Дополнительно, для придания изделию каких-либо специфических механических характеристик, его могут подвергать термической обработке в потоке прокатного стана или на отдельных производственных участках. Перечень качественных параметров, которым должен соответствовать готовый стальной лист, указывается в национальных, региональных и международных стандартах и других нормативно-технических документах. Технические требования к листовой продукции зависят от условий ее дальнейшего использования.
Технология производства горячекатаного листа
Для изготовления листового проката по технологии горячей прокатки в качестве полуфабрикатов используют слябы – металлические прямоугольные заготовки. В зависимости от необходимой конечной толщины изделия используют как различные сечения слябов, так и различные прокатные станы. Металл толщиной более 25 ммпроизводят на толстолистовом реверсивном стане. Технология производства горячекатаных листов толщиной до 4 мм предполагает применение непрерывных широкополосных прокатных станов с последующей поперечной резкой полученных полос. Лист, который имеет толщину в диапазоне 4-25 мм могут получать обоими вышеописанными методами.
Нагрев полуфабриката
Процесс начинается с нагрева в печи сляба до температуры около 1200° С (конкретная температура зависит от марки стали и принятой на предприятии технологии производства). Предварительный нагрев перед деформацией – ключевой показатель процесса, отличающий его от других видов прокатки. Использование столь горячего полуфабриката способствует увеличению пластичности металла, позволяя ему деформироваться при меньших нагрузках и без разрушения. После печи сляб поступает в линию стана, где проходит ряд технологических операций, необходимых для придания конечному изделию требуемых размерных параметров, механических свойств и других характеристик.
Удаление окалины
При высокотемпературном взаимодействии горячего металла с воздухом на поверхности заготовки образуются оксиды железа в виде грубой окалины. Если окалину не удалить, при последующей деформации она будет вкатываться в поверхность листа, тем самым ухудшая его товарный вид и усложняя процессы дальнейшей переработки. Поэтому ее удаляют, воздействуя струями воды либо водо-воздушной смеси, подаваемой под высоким давлением. Такие агрегаты могут быть установлены в различных частях прокатного стана для борьбы с первичной и вторичной окалиной, их называют узлами гидросбива.
Горячая прокатка
Деформация стального полуфабриката при горячей прокатке осуществляется путем его пропускания в зазор между валками, которые вращаются навстречу друг другу в одной или нескольких рабочих клетях прокатного стана. При этом могут использоваться:
- Реверсивные прокатные клети. Раскат проходит через одну и ту же клеть несколько раз, при каждой смене направления зазор между валками уменьшают, тем самым уменьшая и толщину раската;
- Нереверсивные прокатные клети. Раскат проходит через такую клеть только один раз. Прокатный стан, оснащенный несколькими синхронизированными нереверсивными клетями, в которых металл последовательно уменьшает свое сечение, называют непрерывным.
Для уменьшения толщины в прокатных клетях используются горизонтальные пары валков, для корректировки ширины клети могут оснащаться вертикальными валками.
В ходе прокатки и последующего охлаждения стального листа могут применяться различные виды термической и термомеханической обработки. Также высокотемпературная обработка проката может выполняться по окончании горячей деформации на отдельных термических участках цеха. В зависимости от примененных режимов обработки будет отличаться состояние поставки листовой стали.
Порезка
Листы после прокатки и охлаждения нарезают на фрагменты определенных размеров. Порезка может быть в горячем, теплом или холодном состоянии, как в основном технологическом потоке прокатного стана, так и на отдельных участках. Продольная резка выполняется для обработки кромки листа и доведения его ширины до требуемой по заказу. Поперечная резка обеспечивает необходимую длину.
Допустимые предельные отклонения в геометрических размерах оговариваются соответствующими стандартами. Для порезки по длине и ширине используют различные типы ножниц: дисковые, летучие, гильотинные. Для листа большой толщины применяют газовую, лазерную или плазменную резку.
Отделка и контроль качества продукции
Производство горячекатаного листаможет включать дополнительные операции для придания продукции каких-либо эксплуатационных или технологических свойств. Одним из таких мероприятий, которые применяются к горячекатаному листу, является правка – улучшение плоскостности проката (уменьшение волнистости и коробоватости). Такую процедуру могут выполнять двумя основными способами:
- В роликоправильных машинах путем пропускания листа через систему роликов;
- Выравниванием на специальных прессах.
Среди других популярных отделочных операций, применяемых к горячекатаному листу, можно отметить термическую обработку, дрессировку для снятия внутренних напряжений, дробеструйную обработку для устранения окалины, поверхностных дефектов и загрязнений и др.
Приемку готовой продукции осуществляют в соответствии с требованиями нормативно-технической документации. Часть исследований выполняется на различных промежуточных этапах производства горячекатаного листа (например, химический анализ плавкиили неразрушающие методы контроля). Но основные испытания проводятся по окончании изготовления:
- Контроль размеров, допусков и формы проката, клеймения и маркировки;
- Оценка качества поверхности изделия;
- Механические и технологические тесты;
- Макро- и микроструктурные исследования;
- Измерение плоскостности и т.д.
При оценке качества необходимо использовать оборудование и методики в строгом соответствии с нормативными документами, на которые ссылается стандарт с техническими требованиями к листовому прокату. Каждая партия продукции сопровождается сертификатом, который подтверждает уровень ее качества и соответствие стандарту и заказу.
Классификация горячекатаного листа
Горячекатаный металлопрокат– один из самых популярных видов стальной продукции в мире. Тысячи национальных и международных нормативных документов оговаривают требования к его изготовлению и использованию. Разные отрасли и виды нагружения, географические и атмосферные условия применения имеют свои специфические особенности, которые находят отражение в тех или иных качественных параметрах металлопродукции. Поэтому какая-либо единая мировая классификация листового горячекатаного металлопроката невозможна.Кроме того, в Украине одновременно действуютнесколько систем стандартов (национальные ДСТУ, гармонизированные европейские ДСТУ EN, стандарты СНГ ГОСТ и др.), в которых лист горячекатаный описание имеет разное.
Размерные характеристики продукции
Современные металлургические предприятия выпускают горячекатаный плоский прокат в диапазоне толщин от 0,6 мм до 400 мм и более. Продукция делится на толстолистовую и тонколистовую, при этом граница между ними в разных стандартах может отличаться: где-то это 4 мм, а где-то – 3 мм.
Ширина листового проката также измеряется в широких пределах. Например, толстый лист, который прокатывают на реверсивных станах, обычно имеет ширину от 1500 мм до 5000 мм. А ширина листовой продукции, полученной поперечной резкой из широкополосного рулонного проката, находится в диапазоне 600-2800 мм. При этом листовая сталь может поставляться с обрезной или необрезной кромкой.
Области применения
Как уже было отмечено, на горячекатаный лист классификация как таковая отсутствует. Тем не менее, для плоского проката (как и для других видов стальной продукции) можно выделить часть марок стали, которые используются в конкретных отраслях промышленности, например:
- Строительство и мостостроение – прокат по стандартам ДСТУ EN 10025, ДСТУ 8817, ДСТУ 8539, ГОСТ 27772 и др.;
- Судостроение – марки, изготовленные в соответствии с требованиями судостроительных регистров LR, GL, DNV, DNV-GL, BV, ABS, RINA;
- Производство котлов и сосудов под давлением – лист, который изготавливается поДСТУ 8804, ГОСТ 5520, ДСТУ EN 10028, ASTM A516/ A516M;
- Прокат машиностроительного назначения - горячекатаный лист по ДСТУ EN 10083, ISO 683, EN 10149 и т.д.;
- Изготовление труб большого диаметра, оффшорных и оншорных энергетических конструкций - листовой прокат по EN 10225, API 5L, ISO3183.
Состояния поставки
В зависимости от условий конечного применения и требований, предъявляемых к структуре и свойствам листового проката, его могут производить с применением различных видов высокотемпературной обработки или без него. Ключевые состояния поставки стального листа:
- После горячей прокатки, без дополнительной термической обработки (англ. asrolled);
- После нормализующей прокатки (англ. normalizedrolled)или нормализации с отдельного нагрева в печах (англ. normalized);
- После термомеханической прокатки (англ. TMCP – thermomechanicalcontrolprocess);
- После закалки с отпуском (англ. quenchedandtempered);
- После отжига (англ. annealed).
В некоторых нормативных документах и научных публикациях в качестве синонима для терминов «нормализующая прокатка» и «термомеханическая прокатка» используют словосочетание «контролируемая прокатка».
Достоинства и недостатки горячекатаного металла
Лист горячекатаный применение нашел практически во всех отраслях промышленности благодаря своим безусловным преимуществам. Это самый дешевый из всех видов листового проката (если говорить об идентичных марках стали). При этом уже после горячей прокатки лист обладает уровнем свойств, достаточным для большинства направлений использования. Например, горячекатаный плоский прокат строительного назначения, изготовленный из углеродистых и низколегированных сталей, обеспечивает требуемую несущую способность и прочность, при этом он хорошо формуется, сваривается, поддается любой механической обработке.
К относительным недостаткам горячекатаного листа можно причислить более широкие допуски на геометрические размеры в сравнении с холоднокатаной продукцией. Кроме того, на стальной поверхности после горячей прокатки присутствует слой окалины, который для отдельных направлений использования (например, нанесения защитных металлических покрытий) требует удаления путем травления в растворах кислот.
Применение горячекатаного листа
Прочность, доступность, универсальность определили, что горячекатаный лист нашел применение в строительстве, судостроении,машиностроении и других сферах. Он служит в качестве материала для изготовления несущих и второстепенных металлоконструкций при возведении жилых и промышленных зданий, мостовых переходов, для создания корпусов морских судов, промышленного оборудования, железнодорожных цистерн и вагонов, настилов, заборов и других сооружений. Значительная часть перерабатывается в холоднокатаные листы для применений в областях, требующих более высокого качества поверхности и большей точности изготовления.
Горячекатаный стальной плоский прокат незаменим в производстве труб и замкнутых профилей путем сварки. Такие изделия используются при создании магистральных нефте- и газопроводов, тепловых и канализационных коммуникаций, опор, элементов дорожных ограждений и пр.
Горячекатаный лист – это универсальный металлический прокат, который играет ключевую роль в производстве и строительстве. Разнообразие его характеристик позволяет использовать материал как в тяжелой промышленности, так и в декоративных элементах. Выбор подходящего типа листа зависит от конкретных условий эксплуатации и требований к изделию. Понимание особенностей изготовления и качественных параметров этого металлопроката помогает выбрать оптимальный вариант для любых задач.
Подробнее о горячекатанном листе - наличии, размерам и условиям доставки узнавайте у менеджера Метинвест-СМЦ по номеру 0800-30-30-70.
