Холодная прокатка ферромагнитного листа: обзор технологии и ее преимущества

Холодная прокатка алюминиевого листа — Aluminium Guide

Холодную прокатку алюминиевых листов применяют, чтобы:

• повысить его прочность до заданного уровня;
• получить заданное состояние материала;
• придать поверхности алюминиевого листа более высокое качество;
• обжать лист до очень малой толщины.

Алюминиевый лист для пивных банок

Например, алюминиевый лист, который применяют для изготовления пивных банок, подвергают холодной прокатке от листа толщиной 2,5 мм до толщины 0,25 мм. Это можно сделать за четыре или пять проходов через одиночную прокатную клеть или за один проход через многовалковую прокатную клеть (рисунок 1).

Алюминиевые сплавы можно раскатывать до толщины около 0,05 мм. Для чистого (низколегированного) алюминия можно холодной прокаткой можно достигать толщины аж 0,0025 мм или 2,5 мкм!

Рисунок 1 – Процесс производства алюминиевого холоднокатаного листа для изготовления банок для напитков [3]

Обжатия при холодной прокатке

За первый проход через одиночную клеть холодной прокатки толщину материала можно уменьшить примерно на 50 %. Последующие проходы могут понижать толщину на аналогичную и более низкую величину.

Лист, который предназначен для холодной прокатки на толщину около 1 мм, обычно подвергают предварительной горячей прокатке до толщины 3-6 мм.

По мере того, как наклеп – деформационное упрочнение – алюминия возрастает, требуется больше усилий, чтобы прокатывать лист для уменьшения его толщины. Выше определенного уровня твердости металл начинает растрескиваться, если сделать попытку обжимать его дальше.

Промежуточный отжиг холоднокатаного листа

Это накладывает практические пределы на снижение толщины листа путем холодной прокатки, которая может быть достигнута при непрерывной серии проходов. Если необходимо дальнейшее снижение толщины листа, то его надо подвергать промежуточному отжигу для умягчения металла, чтобы он мог продолжать холодную прокатку (рисунок 2).

Степень холодной прокатки, которая может достигаться после (или без) отжига рассчитывается так, чтобы в холоднокатаный лист получил заданные свойства – прочностные и/или пластические. Это может быть конечное состояние его материала или может потребоваться дополнительная обработка, например, отжиг, для достижения заданного состояния материала.

Рисунок 2 – Применение промжуточного отжига при изготовлении плоского алюминиевого проката [3]

Меньше обжатие – лучше поверхность

Чтобы получить отражательную поверхность холоднокатаного алюминиевого листа, при последнем проходе выполняют минимальное его обжатие. Самая сверкающая поверхность получается при применении хорошо полированных рабочих роликах.

Типичный стан холодной прокатки с одиночной клетью может прокатывать лист со скоростью около 1500-1850 метров в минуту за каждый проход.

Нагрев металла в ходе холодной прокатки

Хотя лист входит в прокатный стан «холодным» – при комнатной температуре, трение и давление прокатки могут поднять температуру до 80 градусов Цельсия и выше. Это избыточное тепло необходимо отводить с помощью соответствующей охлаждающей эмульсии, которая может также играть роль смазки.

Многовалковая прокатная клеть

Для холодной прокатки в многовалковой прокатной клети – тандемном стане – справедливы те же принципы, что и для холодной прокатки через одиночную прокатную клеть. Тандемный прокатный стан дает несколько обжатий толщины за один проход и поэтому легко превосходит по производительности одиночную прокатную клеть.

Рисунок 3 – Изготовление хооднокатаного алюминиевого листа с применением многовалкового тандемного прокатного стана [2]

Смотка алюминиевого листа в бухту

Длина листа, который смотан в одну бухту, зависит от диаметра бухты и толщины листа. Катушка с внутренним радиусом 255 мм и наружным радиусом 1220 мм может вместить 760 слоев листа, прокатанного  на типичную толщину 1,25 мм. Одна такая бухта содержать алюминиевый лист длиной больше трех километров. Заготовкой для этого листа мог быть слиток толщиной 610 мм и длиной 7,3 м.

Плоский прокат толщиной больше 6 мм обычно не сматывают в бухты, а поставляют порезанным на мерные длины.

Источник:

1.The Aluminum Association, www.aluminum.org

2. Материалы компании ACHENBACH.

Холоднокатаная сталь – Berlin Metals

Холоднокатаные полосы и листы

Холоднокатаные листы доступны уже много лет и используются для множества применений, таких как бытовая техника – холодильники, стиральные машины, сушилки и другие мелкие изделия. бытовая техника, автомобили – открытые и закрытые детали, электродвигатели и ванны. Сегодняшние холоднокатаные листовые изделия значительно улучшены по сравнению с теми, которые использовались в прошлом. Они обеспечивают лучший контроль толщины, формы, ширины, чистоты поверхности и других специальных характеристик качества, которые дополняют растущую потребность в высокотехнологичных приложениях для конечного использования. Чтобы удовлетворить различные требования конечного использования, холоднокатаные листовые изделия разрабатываются металлургически для обеспечения определенных характеристик, таких как высокая формуемость, способность к глубокой вытяжке, высокая прочность, высокая устойчивость к вмятинам, хорошие магнитные свойства, эмалируемость и окрашиваемость.

Первый шаг в производстве холоднокатаного листового проката включает в себя холодное обжатие горячекатаного протравленного листа в рулонах до меньшей толщины. Основной особенностью холодного обжатия является уменьшение толщины горячекатаных рулонов до более тонких толщин, которые обычно недостижимы в горячекатаном состоянии. Операция холодного обжатия вызывает в листе очень высокие напряжения (деформационное упрочнение); таким образом, лист не только становится тоньше, но и становится намного тверже, менее пластичным, и его очень трудно деформировать. Однако после отжига (нагрева до высоких температур) продукта холодного восстановления он становится очень мягким и поддающимся формованию. Фактически, сочетание холодного обжатия и отжига приводит к улучшению стали, что обеспечивает очень желательные и уникальные свойства формовки для последующего использования заказчиком.

Горячекатаные протравленные рулоны, поступающие на стан холодной обжатия, должны иметь превосходные качественные характеристики. Операция травления должна хорошо контролироваться, чтобы гарантировать удаление всех оксидов, образовавшихся во время горячей прокатки. Толщина горячекатаной полосы важна, поскольку на свойства конечного холоднокатаного и отожженного продукта влияет процент обжатия в холодном состоянии. Это означает, что толщина каждого горячекатаного рулона тщательно контролируется, чтобы обеспечить стан определенной толщиной для достижения надлежащего процента обжатия в холодном состоянии. Помимо прочего, процент обжатия в холодном состоянии влияет на поведение изделия при формовании после отжига.

Производство холоднокатаного листа определенной толщины для удовлетворения требований конечного пользователя включает в себя сложную обработку, начиная со стадии плавления. Химия стали, технологические параметры стана горячей прокатки, методы травления, методы стана холодной прокатки, методы отжига и, наконец, методы дрессировки – все это играет роль в достижении производства холоднокатаного листового проката высшего качества. Этот продукт изготавливается для большого количества применений, требующих различных свойств, от довольно простых до очень сложных. Продукт обычно доступен с толщиной всего 0,0142 дюйма, хотя можно заказать более легкие толщины. Как правило, толщина менее 0,015 дюйма заказывается как черная пластина.

Таблица закалки холоднокатаной полосы

№ 1 (жесткий)	0,025	. . .	15Т90	. . .
	0,040	0,025	30Т76	. . .
	0,070	0,040	В90.0	. . .
	0,250	0,070	В84.0	. . .
№ 2 (полутвердый)	0,025	. . .	15Т83.5	15Т88.5
	0,040	0,025	30Т63.5	30Т73. 5
	0,250	0,040	В70.0	В85
№ 3 (четвертьтвердый)	0,025	. . .	15Т80	15Т85
	0,040	0,025	30Т56.5	30Т67
	0,250	0,040	В60	В75
№ 4 (кожаный)	0,025	. . .	. . .	15Т82
	0,040	0,025	. . .	30Т60
	0,250	0,040	. . .	В65
№ 5 (мягкий)	0,025	. . .	. . .	15Т78.5
	0,040	0,025	. . .	30Т53
	0,250	0,040	. . .	В55

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

В таблице ниже приведены приблизительные механические свойства, соответствующие пяти промышленным состояниям холоднокатаной полосы из углеродистой стали. Эта таблица представлена ​​в качестве общей информации. Пределы прочности на растяжение и т. д. не предназначены в качестве критериев для приемки или браковки, если это специально не согласовано с производителем при принятии заказа. Точная обработка разными производителями, естественно, будет немного различаться, так что нельзя ожидать абсолютной идентичности их товарного состояния холоднокатаной полосы.

Таблица приблизительных механических свойств

Для различных состояний холоднокатаной углеродистой полосы

№ 1 (жесткий)	90 000 ± 10 000 [ 620 ± 70 ]	. . .	Очень жесткая холоднокатаная полоса, предназначенная только для плоской заготовки и не требующая способности выдерживать холодную штамповку.
№ 2 (полутвердый)	65 000 ± 10 000 [ 450 ± 70 ]	10 ± 6	Холоднокатаная полоса средней жесткости, предназначенная для ограниченного изгиба.
№ 3 (четвертьтвердый)	55 000 ± 10 000 [ 380 ± 70 ]	20 ± 7	Полоса холоднокатаная средней мягкости, предназначенная для ограниченной гибки, мелкой вытяжки и штамповки.
№ 4 (кожаный)	48 000 ± 6 000 [ 330 ± 40 ]	32 ± 8	Мягкая ковкая холоднокатаная полоса, предназначенная для глубокой вытяжки, где не допускается поверхностная деформация или гофрирование.
№ 5 (мягкий)	44 000 ± 6 000 [ 300 ± 40 ]	39 ± 6	Мягкая ковкая холоднокатаная полоса, предназначенная для глубокой вытяжки, где допустимы растяжения или гофрирование. Также для экструзии.

Примечание 1. Эти значения приведены только для информации и не предназначены для принятия или отклонения. Единицы СИ указаны в скобках.

A Прочность на растяжение основана на стандартном образце для испытаний на растяжение листового металла, см. соответствующий рисунок в Методах испытаний и определениях A 370.

B Удлинение в 2 дюймах (50 мм) зависит от толщины полосы. Для отпуска № 5, абсолютно-мягкого отпуска, процент удлинения = 41 + 10 log ”t’ (t = толщина, дюймы (мм)).

Аналогичным образом различаются и другие темпераменты.

†
Редакционным образом изменено с ksi на psi.

Типовые диапазоны свойств

Механические свойства A и необязательные B

Для холоднокатаных стальных листов Обозначения CS, DS, DDS и EDDS

A Эти типичные механические свойства применимы ко всему диапазону толщин стального листа. По мере уменьшения толщины листа предел текучести имеет тенденцию к увеличению, относительное удлинение уменьшается, а некоторые значения формуемости имеют тенденцию к снижению.

B Представленные здесь типичные значения механических свойств не являются обязательными. Они предоставляются, чтобы помочь покупателю выбрать подходящую сталь для данного применения. Следует ожидать значений вне этих диапазонов.

C Предел текучести и относительное удлинение измеряются в продольном направлении в соответствии с ASTM Test Methods A 370.

D Средний коэффициент пластической деформации (rmvalue), определенный ASTM Test Method E 517.

E Показатель деформационного упрочнения (n -значение) согласно методу испытаний ASTM E 646.

F Типичные свойства не установлены.

ПОКРЫТИЯ ХОЛОДНОКАТАНОЙ ПОЛОСНОЙ СТАЛИ

Покрытие холоднокатаной полосовой стали обычно относится к одному из указанных ниже отделок.

• Номер 1 или матовая (матовая) отделка:
  Отделка без блеска, полученная путем прокатки на валках, придающих шероховатость механическим или другим способом. Эта отделка особенно подходит для адгезии краски. Это также помогает волочению, уменьшая количество контактов и, следовательно, трение между матрицей и стальной поверхностью. Кроме того, смазочная жидкость будет легче прилипать к шероховатой поверхности с таким покрытием.
• Номер 2 или Regular Bright Finish: Производится путем прокатки на умеренно гладких валках. Он подходит для многих требований, но обычно не применим для яркого покрытия.
• Номер 2 1/2 или лучше Bright Finish: Гладкая отделка, подходящая для тех применений, где не требуется сильный блеск.
• Номер 3 или Лучшая глянцевая отделка: Обычно с высоким блеском, полученным с помощью специальных методов прокатки, включая использование специально подготовленных валков. Это самая гладкая и трудная для производства отделка, которая особенно подходит для блестящего покрытия. Производство этой отделки требует особой осторожности при обработке и тщательном контроле. Бумажное чередование часто используется для защиты.

Стандартные диапазоны шероховатости поверхности (Ra)

Для каждого из вышеперечисленных видов отделки включены в таблицу ниже. Конечный пользователь и поставщик стали (производитель) должны согласовать «целевой» или допустимый диапазон шероховатости поверхности в зависимости от предполагаемого применения.

*: Из-за особенностей измерения шероховатости поверхности, а также изменчивости, присущей таким холоднокатаным прокатам, эти значения являются только типичными, и значения вне этих диапазонов не будут считаться неожиданными.

**: Измеряется параллельно или поперек направления прокатки

***: Измерено поперек направления прокатки

Холоднокатаные рулоны, полосы и листы из нержавеющей стали

Преимущества

Почему холоднокатаный рулон, полоса и лист

• Широкий выбор ширины в рулонах, полосах и листах
• Превосходная точность размеров
• Доступны аустенитные, ферритные, дуплексные и мартенситные марки, с широким спектром специальных поверхностей

Холоднокатаные рулоны, полосы и листы

Широкий выбор для разнообразного использования; наши холоднокатаные рулоны, полосы и листы доступны как в жаропрочных, так и в коррозионностойких формах. Кроме того, их стандартная и специальная отделка поверхности обеспечивают уникальный уровень персонализации. Эти продукты производятся из следующих типов нержавеющей стали: аустенитной, ферритной, дуплексной и мартенситной. Легкие, но прочные холоднокатаные рулоны, полосы и листы полностью пригодны для вторичной переработки и универсальны в применении.

Предложение Outokumpu включает полухолоднокатаную поверхность RAP®2E: холоднокатаную, термообработанную, механически удаленную окалину и протравленную. Это относительно грубая отделка, обработанная дробеструйной обработкой, с допусками на размеры холодной ленты.

Производственная экспертиза 

Outokumpu имеет возможность производить рулоны шириной до двух метров в Авесте, Швеция (за исключением 72 дюймов, которые производятся в Калверте, США), а также самый широкий диапазон толщины. Чтобы найти холоднокатаный рулон, полосу или лист, наиболее подходящий для ваших нужд, проверьте диапазон толщины в таблице ниже.

Наши полосовые изделия могут быть различной ширины в зависимости от требуемой толщины. Используя современные технологии, можно производить весь спектр полос с самыми жесткими допусками. Если вам нужны более тонкие и узкие полосы, ознакомьтесь с предложением прецизионных полос Outokumpu.

От полного контроля производственного процесса, начиная с собственного рудника Outokumpu в Кеми, источника хрома, используемого для производства нержавеющей стали, до повышения эффективности производства, непревзойденного технического опыта и непоколебимой приверженности качеству, Outokumpu обеспечивает значительную ценность для наших клиентов.

У нас есть обширная сеть центров обслуживания рулонов, которые работают как расширенные рабочие места наших станов холодной прокатки и предлагают вам проверенные преимущества; надежность поставок, гарантия качества и размеры партий, соответствующие любым вашим требованиям. Узнайте больше о наших продуктах и ​​услугах из нержавеющей стали, доступных в каждом сервисном центре ниже.

Перейти непосредственно к маркам, размерам и услугам

Посмотреть все

Артикул

Что мост Нюнесхамн говорит нам о долговечности нержавеющей стали

Кейс Fiskars Group

На пути к посуде, которая прослужит поколениям: Fiskars Group производит долговечные сковороды и…

Чемодан Маастанк

Duplex поставляет резервуары для хранения в порту Роттердама

Чемодан Harvia

Полный вперед к экономике замкнутого цикла

Артикул

Стек из нержавеющей стали для биполярных пластин топливных элементов

Чемодан STILRIDE – Углеродный след LCA

Двигатели STILRIDE впереди благодаря экологичной нержавеющей стали

Артикул

Новая экономичная альтернатива сплавам на основе никеля

Артикул

Стандарты облегчают выбор марок дуплекса

Корпус моста Содертелье

На пути к более устойчивому и экономичному будущему

Будьте в курсе наших ежемесячных информационных бюллетеней, где вы найдете последние новости, статьи, вебинары и идеи.