Лист гарячекатаний - це затребуваний металопродукт, який застосовується в різних галузях промисловості, від будівництва до авіабудування. Залежно від товщини, марки сталі та типу обробки поверхня може мати різні характеристики. Класифікація гарячекатаного листового прокату визначає його властивості та сферу застосування.
Гарячекатаний листовий метал
Якщо говорити про сталеві листи, що отримуються гарячою прокаткою, то для такої продукції використовується найширша гамма марок залізовуглецевих сплавів – від нелегованих до нержавіючих та спеціальних. Тому і комплекс одержуваних після прокатки властивостей такого листового металопрокату може бути різний. Додатково, для надання виробу будь-яких специфічних механічних характеристик, його можуть термічно обробляти в потоці прокатного стану або на окремих виробничих ділянках. Перелік якісних параметрів, яким має відповідати готовий сталевий лист, зазначається у національних, регіональних та міжнародних стандартах та інших нормативно-технічних документах. Технічні вимоги до листової продукції залежать від умов її подальшого використання.
Технологія виробництва гарячекатаного листа
Для виготовлення листового прокату за технологією гарячої прокатки як напівфабрикати використовують сляби – металеві прямокутні заготовки. Залежно від необхідної кінцевої товщини виробу використовують різні перерізи слябів, так і різні прокатні стани. Метал товщиною понад 25 мм виготовляють на товстолистовому реверсивному стані. Технологія виробництва гарячекатаних листів товщиною до 4 мм передбачає застосування безперервних широкосмугових прокатних станів з наступною поперечною різкою отриманих смуг. Лист, який має товщину в діапазоні 4-25 мм, можуть отримувати обома вищеописаними методами.
Нагрівання напівфабрикату
Процес починається з нагрівання в печі слябу до температури близько 1200 ° С (конкретна температура залежить від марки сталі та прийнятої на підприємстві технології виробництва). Попереднє нагрівання перед деформацією – ключовий показник процесу, що відрізняє його від інших видів прокатки. Використання такого гарячого напівфабрикату сприяє збільшенню пластичності металу, дозволяючи йому деформуватися при менших навантаженнях і без руйнування. Після печі сляб надходить у лінію стану, де проходить ряд технологічних операцій, необхідних для надання кінцевому виробу необхідних розмірних параметрів, механічних властивостей та інших характеристик.
Видалення окалини
При високотемпературній взаємодії гарячого металу з повітрям на поверхні заготовки утворюються оксиди заліза у вигляді грубої окалини. Якщо окалину не видалити, при подальшій деформації вона вкочуватиметься в поверхню листа, тим самим погіршуючи його товарний вигляд і ускладнюючи процеси подальшої переробки. Тому її видаляють, впливаючи струменями води або водо-повітряної суміші, що подається під високим тиском. Такі агрегати можуть бути встановлені в різних частинах прокатного стану для боротьби з первинною та вторинною окалиною, їх називають вузлами гідрозбиву.
Гаряча прокатка
Деформація сталевого напівфабрикату при гарячій прокатці здійснюється шляхом його пропускання у зазор між валками, що обертаються назустріч один одному в одній або кількох робочих клітях прокатного стану. При цьому можуть використовуватись:
- Реверсивні прокатні кліті. Розкочування проходить через одну і ту ж кліть кілька разів, при кожній зміні напрямку зазор між валками зменшують, тим самим зменшуючи і товщину гуркоту;
- Нереверсивні прокатні кліті. Розкочування проходить через таку кліть тільки один раз. Прокатний стан, оснащений кількома синхронізованими нереверсивними клітками, в яких метал послідовно зменшує свій переріз, називають безперервним.
Для зменшення товщини в прокатних клітях використовуються горизонтальні пари валків, для коригування ширини кліті можуть бути оснащені вертикальними валками.
У ході прокатки та подальшого охолодження сталевого листа можуть застосовуватись різні види термічної та термомеханічної обробки. Також високотемпературна обробка прокату може виконуватися після гарячої деформації на окремих термічних ділянках цеху. Залежно від застосованих режимів обробки відрізнятиметься стан постачання листової сталі.
Порізка
Листи після прокатки та охолодження нарізають на фрагменти певних розмірів. Порізка може бути в гарячому, теплому або холодному стані як в основному технологічному потоці прокатного стану, так і на окремих ділянках. Поздовжнє різання виконується для обробки кромки листа та доведення його ширини до необхідної на замовлення. Поперечне різання забезпечує необхідну довжину.
Допустимі граничні відхилення в геометричних розмірах обумовлюються відповідними стандартами. Для порізки по довжині та ширині використовують різні типи ножиць: дискові, леткі, гільйотинні. Для листа великої товщини застосовують газове, лазерне або плазмове різання.
Оздоблення та контроль якості продукції
Виробництво гарячекатаного листа може включати додаткові операції для надання продукції будь-яких експлуатаційних чи технологічних властивостей. Одним з таких заходів, які застосовуються до гарячекатаного листа, є виправлення – покращення площинності прокату (зменшення хвилястості та коробуватості). Таку процедуру можуть виконувати двома основними способами:
- у роликоправильних машинах шляхом пропускання листа через систему роликів;
- Вирівнювання на спеціальних пресах.
Серед інших популярних оздоблювальних операцій, що застосовуються до гарячекатаного листа, можна відзначити термічну обробку, дресирування для зняття внутрішніх напруг, дробоструменну обробку для усунення окалини, поверхневих дефектів та забруднень та ін.
Приймання готової продукції здійснюють відповідно до вимог нормативно-технічної документації. Частина досліджень виконується на різних проміжних етапах виробництва гарячекатаного листа (наприклад, хімічний аналіз плавки або методи контролю, що не руйнують). Але основні випробування проводять після закінчення виготовлення:
- Контроль розмірів, допусків та форми прокату, таврування та маркування;
- Оцінка якості поверхні виробу;
- Механічні та технологічні тести;
- Макро- та мікроструктурні дослідження;
- Вимірювання площинності і т.д.
При оцінці якості необхідно використовувати обладнання та методики у суворій відповідності до нормативних документів, на які посилається стандарт з технічними вимогами до листового прокату. Кожна партія продукції супроводжується сертифікатом, який підтверджує рівень її якості та відповідність стандарту та замовленню.
Класифікація гарячекатаного листа
Гарячекатаний металопрокат - один з найпопулярніших видів сталевої продукції у світі. Тисячі національних та міжнародних нормативних документів обумовлюють вимоги до його виготовлення та використання. Різні галузі та види навантаження, географічні та атмосферні умови застосування мають свої специфічні особливості, які знаходять відображення у тих чи інших якісних параметрах металопродукції. Тому якась єдина світова класифікація листового гарячекатаного металопрокату неможлива. Крім того, в Україні одночасно діють декілька систем стандартів (національні ДСТУ, гармонізовані європейські ДСТУ EN, стандарти СНД, ГОСТ та ін.), в яких лист гарячекатаний опис має різне.
Розмірні характеристики продукції
Сучасні металургійні підприємства випускають гарячекатаний плоский прокат в діапазоні від 0,6 мм до 400 мм і більше. Продукція ділиться на товстолистову та тонколистову, при цьому межа між ними в різних стандартах може відрізнятися: десь це 4 мм, а десь – 3 мм.
Ширина листового прокату також вимірюється у межах. Наприклад, товстий лист, який прокочують на реверсивних станах, має ширину від 1500 мм до 5000 мм. А ширина листової продукції, отриманої поперечним різанням з широкосмугового рулонного прокату, знаходиться в діапазоні 600-2800 мм. При цьому листова сталь може поставлятися з обрізною або необрізною кромкою.
Області застосування
Як було зазначено, на гарячекатаний лист класифікація як така відсутня. Тим не менш, для плоского прокату (як і для інших видів сталевої продукції) можна виділити частину марок сталі, які використовуються у конкретних галузях промисловості, наприклад:
- Будівництво та мостобудування – прокат за стандартами ДСТУ EN 10025, ДСТУ 8817, ДСТУ 8539, ГОСТ 27772 та ін.;
- Суднобудування – марки, виготовлені відповідно до вимог суднобудівних регістрів LR, GL, DNV, DNV-GL, BV, ABS, RINA;
- Виробництво котлів та судин під тиском – лист, який виготовляється ДСТУ 8804, ГОСТ 5520, ДСТУ EN 10028, ASTM A516/ A516M;
- Прокат машинобудівного призначення - гарячекатаний лист ДСТУ EN 10083, ISO 683, EN 10149 і т.д.;
- Виготовлення труб великого діаметру, офшорних та оншорних енергетичних конструкцій - листовий прокат EN 10225, API 5L, ISO 3183.
Стани постачання
Залежно від умов кінцевого застосування та вимог, що пред'являються до структури та властивостей листового прокату, його можуть проводити із застосуванням різних видів високотемпературної обробки або без нього. Ключові стани постачання сталевого листа:
- Після гарячої прокатки, без додаткової термічної обробки (англ. as rolled);
- Після нормалізуючої прокатки (англ. normalized rolled) або нормалізації з окремого нагрівання в печах (англ. normalized);
- Після термомеханічної прокатки (англ. TMCP – thermomechanicalcontrolprocess);
- Після гарту з відпусткою (англ.quenchedandtempered);
- Після відпалу (англ. annealed).
У деяких нормативних документах і наукових публікаціях як синонім для термінів «нормалізуюча прокатка» та «термомеханічна прокатка» використовують словосполучення «контрольована прокатка».
Переваги та недоліки гарячекатаного металу
Лист гарячекатаний знайшов застосування практично у всіх галузях промисловості завдяки своїм безумовним перевагам. Це найдешевший із усіх видів листового прокату (якщо говорити про ідентичні марки сталі). При цьому вже після гарячої прокатки лист має рівень властивостей, достатній для більшості напрямків використання. Наприклад, гарячекатаний плоский прокат будівельного призначення, виготовлений з вуглецевих і низьколегованих сталей, забезпечує необхідну несучу здатність і міцність, при цьому він добре формується, зварюється, піддається будь-якій механічній обробці.
До відносних недоліків гарячекатаного листа можна віднести ширші допуски на геометричні розміри порівняно з холоднокатаною продукцією. Крім того, на сталевій поверхні після гарячої прокатки є шар окалини, який для окремих напрямків використання (наприклад, нанесення захисних металевих покриттів) вимагає видалення шляхом травлення в розчинах кислот.
Застосування гарячекатаного листа
Міцність, доступність, універсальність визначили, що гарячекатаний лист знайшов застосування у будівництві, суднобудуванні, машинобудуванні та інших сферах. Він служить як матеріал для виготовлення несучих та другорядних металоконструкцій при зведенні житлових та промислових будівель, мостових переходів, для створення корпусів морських суден, промислового обладнання, залізничних цистерн та вагонів, настилів, парканів та інших споруд. Значна частина переробляється в холоднокатані листи для застосування в областях, що вимагають більш високої якості поверхні та більшої точності виготовлення.
Гарячекатаний сталевий плоский прокат незамінний у виробництві труб та замкнутих профілів шляхом зварювання. Такі вироби використовуються при створенні магістральних нафто- та газопроводів, теплових та каналізаційних комунікацій, опор, елементів дорожніх огорож та ін.
Гарячекатаний лист – це універсальний металевий прокат, який відіграє ключову роль у виробництві та будівництві. Різноманітність його характеристик дозволяє використовувати матеріал як у важкій промисловості, і у декоративних елементах. Вибір відповідного типу листа залежить від конкретних умов експлуатації та вимог до виробу. Розуміння особливостей виготовлення та якісних параметрів цього металопрокату допомагає вибрати оптимальний варіант для будь-яких завдань.
Детальніше щодо гарячекатаного листа - наявності, розмірів та умов доставки дізнавайтесь у менеджера Метінвест-СМЦ за номером 0800-30-30-70.
