Горячекатаный лист
Значительная доля отливаемого металла идет на изготовление прокатной металлопродукции. Выделяют следующие виды проката: фасонный, сортовой, трубный и листовой. В последнее время наметилась тенденция повышения производства листового проката. В связи с этим увеличился сортамент листовой стали, в первую очередь, получаемую горячей прокаткой.
Cегодня горячекатаный стальной лист можно получить толщиной от 1 до 160 мм, а шириной 600-3800мм. Длина листа может достигать 12 м. Кроме этого, на станах непрерывной прокатки возможно получение стали в рулонах, в которые можно сворачивать сталь толщиной до 12 мм. Технические требования, основные параметры, правила приема и методы испытания для листов общего назначения толщиной более 4 мм описаны в ГОСТ 1577—93, а менее – в ГОСТ 16523-97. В других стандартах описаны специальные виды прокатных листов, в частности ГОСТ 5521-93 — для стального проката, используемого в судостроении, ГОСТ 19281 – 89 — для проката из стали повышенной прочности, ГОСТ 5520-79 описывает листовой горячекатаный прокат, используемый для производства котлов и сосудов, работающих в условиях повышенного давления.
Классификация горячекатаных листов
Марка стали. Определяет механические, электрические и антикоррозионные свойства. В зависимости от требований к листам, используют конструкционные стали обычного и повышенного качества. К первой группе относятся марки Ст1 – Ст4 всех степеней раскисления, Ст5пс и СТ5сп. Из качественных сталей используют 08кп, 08пс, 10кп, 15кп, 20пс, 25, 30 и т.д. Применяются легированные стали, одними из которых являются нержавеющие марки сталей. К ним относят 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х17Т, 08Х18Н10, 20Х23Н18, 10Х14Г14Н4Т, 10Х17Н13М2Т. В зависимости от марки стали, лист относят к одной из групп прочности. Наибольшей прочностью обладают качественные легированные стали. Однако и цена горячекатаного листа из этих марок будет наивысшей. Возможно изготовление из других марок стали, указанные заказчиком.
Термическая обработка. Возможны следующие варианты: без термообработки, отожженные, термически улучшенные, высокоотпущенные. На тип и режим применяемой термической обработки влияет химический состав стали, в первую очередь, содержание углерода.
Качество отделки поверхности. В ГОСТе 16523-97 указано, что горячей прокаткой можно получить листы с повышенной отделкой, обозначаемые III и обычной, которая в маркировке обозначается римской цифрой IV. Для большинства металлоконструкций подходит горячекатаный лист с обычным качеством отделки. Повышенное качество поверхности требуется при использовании листа в качестве заготовки для последующей штамповки. Отделку поверхности I и II группы можно получить только холодной прокаткой.
Для тонколистовой стали важны такие параметры по качеству изготовления, как точность прокатки, плоскостность, ребровая кривизна. По аналогии с качеством отделки поверхности, высокие значения этих характеристик важны для штамповки.
Покрытия и рифления. Применение покрытий, таких как оцинкование, более характерно для холоднокатаной стали. Однако в некоторых случаях их наносят и на горячекатаные листы. Также выпускаются стандартизированные листы с односторонним рифлением в виде ромбов или «чечевицы» и нестандартные с разнообразными формами рифлей. Горячекатаный лист с рифлениями применяется для антифрикционных покрытий полов, а также в дизайне интерьера и экстерьера.
Производство горячекатаных листов
Разделение горячекатаных листов на толстые и тонкие обосновано различной технологией их изготовления.
Толстолистовой материал изготавливают из слитков и слябов. Более эффективно производство листов из сырья второго типа, т.к. следует подготовить к нагреву путем обрезания в отход верхней и нижней части, чего не требуется делать для слябов. Прокатка листов включает в себя следующие операции: нагрев, непосредственная прокатка на стане, отделка листа. При получении рулонов горячую сталь сворачивают в горячем состоянии.
Производство тонколистовой стали включает в себя большее количество операций. Их технологическая схема производства состоит из следующих действий: подготовка толстолистовых рулонов или листов к прокатке (травление и смазка), прокатка, очистка от загрязнений (масла, окалины и пр.), отжиг для снятия полученного наклепа, дрессировка. После этого могут потребоваться дополнительные операции для получения требуемого качества или свойств.
Такая разница в количестве операций приводит к тому, что купить лист горячекатаный, относящийся к толстым, будет дешевле, чем тонкий, несмотря на большую массу, и, соответственно, большее использование металла в 1 м2 листа. Впрочем, цена холоднокатаных листов еще выше.
Расход металла на производство горячекатаных листов наибольший при прокатке отдельных толстых листов из слитков. Для производства 1 т качественной толстолистовой стали необходимо около 1,3 т слитков или 1,15 т слябов. Много потерь уходит на обрезание, которое производится со всех 4 сторон. Для тонких листов расход стали меньше. Самыми экономичными являются станы непрерывной прокатки, которые сворачивают сталь в рулоны; в них на одну тонну продукции требуется 1,05 т сырья. Количество потерь металла влияет на конечную цену продукции не так сильно, как марка материала и количество операций.