Прокатка металла используется для формирования металлических изделий из первоначальных заготовок, таких как круги, прутки, листы или плиты. Во время прокатки заготовка обрабатывается под большим давлением, в результате чего изменяется ее толщина, ширина и длина.
Прокатка металла может осуществляться как горячим, так и холодным способом. Горячая прокатка обычно применяется для формирования больших и грубых деталей. Холодная прокатка используется для создания более точных размеров и более тонких изделий.
Горячая прокатка металла
Для горячей прокатки используются слябы — толстые прямоугольные заготовки, которые нагреваются до температуры рекристаллизации металла. Разогретая сталь легко поддается обработке. При охлаждении и дальнейшем затвердевании в структуре металла происходит формирование новых зёрен, которые улучшают эластичность материала.
Особенности горячей прокатки металла:
- Температура. Горячий прокат производится при высоких температурах, которые делают металл быть более пластичным и податливым. Процессы формовки и изменения габаритных размеров материала проводятся гораздо быстрее, чем при холодной обработке;
- Улучшение структуры и свойств. Горячая прокатка влияет на структуру и свойства материала. Она провоцирует микро- и макроструктурные изменения, а также улучшает механические свойства материала. Например, прочность или жесткость, устойчивость к коррозии, ударам и напряжениям;
- Улучшение поверхностной отделки. Устраняет некоторые дефекты и неровности поверхности, что особенно полезно для последующей обработки и покрытия металлических изделий;
- Увеличение производительности. Высокая температура сокращает время обработки и увеличивает эффективность производства;
- Сложность процесса. Оборудование для нагрева до высоких температур представляет опасность для операторов и требует специальных мер предосторожности, чтобы предотвратить аварии или травмы;
- Создание внутренних напряжений. Вызывает внутренние напряжения в металле, которые увеличивают риск деформации, появление трещин или образованию дефектов при дальнейшем использовании;
- Ограничения материалов. Не все металлы подходят для горячего проката. Например, некоторые типы сплавов или тонкостенные листы должны обрабатываться холодным методом;
- Выгодная стоимость. По сравнению с холодной прокаткой горячая обработка не требует больших экономических затрат.
Горячая прокатка металла широко применяется в промышленности для производства различных изделий, включая арматурные стержни, проволоку, листы и прутки. Сам процесс обработки зависит от типа металла, требований к конечному изделию и других внешних факторов.
Холодная прокатка металла
Холодная прокатка металла — это процесс изменения формы и размеров металла при комнатных или низких температурах. Для холодной обработки используется листовой материал, полученный в результате горячего проката. Перед тем, как погрузить заготовку в прокатный станок её поверхность тщательно очищают от загрязнений. Для этого используются различные кислоты или отпуск.
Процесс холодной прокатки широко используется в различных областях промышленности, где требуются высокий уровень точности размеров, качество поверхности и структурные свойства металлических материалов. Изделия, полученные при холодной прокатке применяются в автомобильной, электрической и строительной промышленности.
Свойства холодной прокатки:
- Точные размеры. Холодная прокатка позволяет достичь более точных габаритных размеров по сравнению с горячей прокаткой. Это связано с более медленной и осторожной обработкой металла при низких температурах;
- Качественная поверхность. Создает гладкую и равномерную поверхность деталей. Удаляет дефекты, трещины и нежелательные неровности, что положительно сказывается на качестве и внешнем виде конечного изделия;
- Улучшает свойства металла. Холодный прокат сохраняет все физические свойства металла, но при этом повышает его прочность, твердость и механическую устойчивость;
- Сложная геометрия. Позволяет детально контролировать процесс обработки и создавать сложные конфигурации и профили;
- Высокая точность и повторяемость. Холодная прокатка обычно обеспечивает более высокую точность и повторяемость обработки по сравнению с горячим прокатом. Точность обработки особенно важна при производства особо важных изделий, включая компоненты для автомобилей, стандартные профили и другие узлы с жёсткими требованиями к габаритам и форме;
- Экономия энергии. Требует меньше энергии по сравнению с горячей прокаткой, поскольку нет необходимости в нагреве металла до высоких температур. Холодная прокатка снижает затраты на производство в длительной перспективе;
- Ограничение размеров. Холодная обработка не всегда подходит для деталей больших размеров или сложных форм. Увеличение площади прокатки способствует разрушению материала, особенно при повторной обработке;
- Высокие затраты на оборудование. Необходимо специализированное оборудование, которое требует особого обслуживания.
Холодная прокатка ограничена в диапазонах формовки и детализации изделий, поскольку металл хуже деформируется при низких температурах. Современные технологии и оборудование позволяют преодолеть эти ограничения. Однако покупка и обслуживание установок для холодной прокатки — довольно затратный процесс.
