Výrobky z kovu válcovaného za studena | First Metal Base

Za studena válcovaný kov je kovový materiál, který prochází procesem válcování za studena. Při tomto procesu se kov deformuje za nízkých teplot, což umožňuje dosáhnout rozměrové a tvarové přesnosti, které je jinými metodami obtížné dosáhnout. Jeho charakteristickým rysem je zvýšená mechanická pevnost a hladký povrch.

Výrobky válcované za studena se dělí na následující sekce:

Proces válcování za studena

V první přípravné fázi se surovina čistí a zpracovává, aby se odstranily nečistoty a nerovnosti ve struktuře. Surovina se poté zahřeje na vysokou teplotu (blízkou bodu tání) a válcuje se ve specializovaných mlýnech, aby se vytvořily původní tvary a velikosti.

Po válcování za tepla materiál prochází procesem žíhání, který zahrnuje zahřátí na určitou teplotu a následné ochlazení. Žíhání pomáhá snížit vnitřní pnutí a zlepšit mechanické vlastnosti kovu.

Materiál nyní prochází procesem válcování za studena, kde se válcuje ve specializovaných válcovnách při pokojové teplotě nebo nižší. Tento proces zmenšuje tloušťku materiálu, čímž se zlepšují jeho mechanické vlastnosti a povrchová úprava. Za studena válcovaný kov se často válcuje několikrát s různými intervaly žíhání mezi jednotlivými průchody. Válcovaný kov se poté řeže na požadované rozměry a podléhá dalšímu zpracování, jako je ořezávání hran, opracování hran nebo ochranný povlak.

Proces válcování za studena produkuje vysoce kvalitní válcované kovové výrobky se zlepšenými mechanickými vlastnostmi a přesnými rozměry, díky čemuž jsou vhodné pro řadu strojírenských a průmyslových aplikací.

Je možné vizuálně zjistit, zda je profil válcovaný za studena? S největší pravděpodobností ano, a to podle následujících znaků: ocel válcovaná za studena je šedá a na dotek je hladší. Pokud se vyzbrojíte měřicím zařízením, můžete změřit tloušťku výrobku. Tloušťka stěny profilu (nebo police) by tedy neměla být větší než 5 mm. Pokud má výrobek s podobnými parametry tloušťku 6 mm, pak mluvíme o válcování za tepla.

Nezapomeňte! Kolejnicové výrobky a žebrovaná výztuž nelze nikdy válcovat za studena.

Ohledně výrobků válcovaných za studena lze uvést následující axiomy:

1. Za studena válcovaná ocel je omezena na několik druhů výrobků.
2. Ocel má nízký obsah uhlíku a proces žíhání ji činí měkčí než ocel válcovaná za tepla.
3. Válcování za studena omezuje velikost (tloušťku) hotového výrobku.
4. Ocel má zvýšené antikorozní vlastnosti. Hladký povrch je odolnější vůči korozi.
5. Za studena válcovaná ocel se obvykle vyrábí za nízkých teplot. To dává materiálu následující výhody:

• Zvyšuje pevnost hotového výrobku. HKS je přibližně o 20 % pevnější než jeho za tepla válcovaný protějšek.
• Poskytuje přesnější rozměry (tolerance) výrobku.
• Má nejlepší vlastnosti z hlediska souososti a přímosti.

Nejen plech

Za studena válcované výrobky mohou být ploché, kulaté nebo čtvercové. Mezi typické výrobky vyráběné válcováním za studena patří kromě plechů také pásy, úhelníky, profilové trubky, jednoduché (nebo dvojité) T-tyče, kulaté nebo čtvercové tyče, pásy o tloušťce do 1 mm. Za studena válcované plechy a pásy jsou k dispozici v tvrdém, polotvrdém, čtvrttvrdém a popouštěném stavu. Plné tvrdé válcování snižuje tloušťku téměř o 1 %, jiné podmínky válcování plech tlustší.

Spotřebitelské vlastnosti výrobků válcovaných za studena

Za studena válcovaná ocel je pevná a pružná a obvykle se používá pro mírné tažení. Tato vlastnost určuje použití za studena válcované oceli při výrobě kovového nábytku a samozřejmě kovových zařízení a obecně ve stavebních pracích, které vyžadují přesnost. Kovové části automobilů se také vyrábějí z válcované oceli za studena. V důsledku toho všechny díly z ní vyrobené slouží déle než stejné výrobky vyrobené z GKS.

Takže kde je háček? Háček je v ceně: HKS je dražší. Proto v případech, kdy nejsou vyžadovány vlastnosti oceli válcované za studena, by se měla použít běžná ocel válcovaná za tepla.

Výhody kovových výrobků válcovaných za studena

1. Vysoká přesnost rozměrů a tvaru. Za studena válcovaná ocel má vynikající přesnost rozměrů a tvaru, což z ní činí ideální materiál pro přesné inženýrské konstrukce.
2. Zlepšené mechanické vlastnosti. Proces válcování za studena zlepšuje mechanické vlastnosti materiálu, včetně jeho pevnosti a odolnosti proti opotřebení.
3. Zvýšená hladkost povrchu. Válcovaný výrobek má hladký povrch, což usnadňuje jeho zpracování a zlepšuje estetický vzhled hotových výrobků.
4. Ekonomické výhody. Za studena válcované kovové výrobky umožňují úsporu zdrojů díky sníženým materiálovým ztrátám a nižším nákladům na zpracování.

Aplikace za studena válcovaných kovových výrobků

Výrobky z kovů válcovaných za studena se široce používají v různých průmyslových odvětvích:

• Automobilový průmysl: při výrobě karosářských dílů a komponentů.
• Stavebnictví: při výrobě stavebních materiálů a konstrukcí.
• Průmyslová zařízení: při výrobě obráběcích strojů a mechanismů.
• Balení: Vytvářet obalové materiály s vysokou pevností.

Srovnání s výrobky z válcovaného kovu za tepla

Je důležité poznamenat, že kovové výrobky válcované za studena mají ve srovnání s výrobky válcovanými za tepla své vlastní jedinečné výhody.

Jednou z možností výroby oceli je výroba plechů válcovaných za studena. Mají střední nebo velkou délku a šířku. Ale tloušťka může být malá – od 0,35 do 5 milimetrů. Plechy válcované za studena se vyrábějí válcováním za studena v hutních provozech. Používá se k výrobě různých drobných výrobků a náhradních dílů, dále k výrobě vnějších plotů a závěsných konstrukcí. Jaké fyzikální vlastnosti má materiál? Jak se vyrábí plech válcovaný za studena? A jak se liší od výrobků válcovaných za tepla? Tento článek se bude zabývat těmito problémy.

Краткие сведения

Plech válcovaný za studena (C/C) je plochý kovový výrobek, který vypadá jako dlouhé pásy. Výrobky C/C jsou obvykle vyrobeny z ocelových slitin, ale vyskytují se i plechy z jiných kovů (hliník, měď, duralové slitiny, mosaz). Plechy za studena se vyrábějí v hutních provozech lisováním za tepla válcovaných plechů. C/C plechy se používají pro výrobu rámů automobilů, plechovek a krabic, kovového nádobí a vlnitých plechů.

Ocel za studena se vyrábí ve velkých dlouhých rolích a pro získání jednotlivého obdélníku se plech řeže na jednotlivé kusy průmyslovými nůžkami. Většina pásů válcovaných za studena má malou tloušťku – od 0,35 do 2 milimetrů. I když existují i ​​silné výrobky, jejichž tloušťka může dosáhnout až 5 milimetrů. Šířka studených ocelových plechů se obvykle pohybuje od 1,5 do 5 metrů, i když jsou k dispozici i širší produkty. Výrobky C/C v případě potřeby mohou projít dalším zpracováním – ohřevem, temperováním, galvanizací, mechanickou deformací, nanesením ochranné vrstvy, lakováním.

Materiálové vlastnosti

• Vysoká pevnost. Plech válcovaný za studena prochází řadou technologických úprav, které eliminují vnitřní pnutí ve slitině a zlepšují pevnost materiálu.
• Malá tloušťka. C/C výrobek se vyrábí opakovaným lisováním, což umožňuje získat výrobek o malé tloušťce (méně než 1 milimetr).
• Pěkný výhled. Povrch za studena válcovaných výrobků je čistý (bez okují, pálení nebo stop po tepelných vlivech). Proto lze materiál použít pro estetickou úpravu povrchů nebo výrobků.
• Nízké riziko tvorby rzi. Na konci zpracování produktů C/C se materiál obvykle zahřívá pro rekrystalizaci, což minimalizuje riziko koroze při dlouhodobém používání.

Upozorňujeme, že kromě plechů válcovaných za studena existují také plechy válcované za tepla. Tyto materiály mají mnoho společného a C/C produkty se vyrábějí z plechů válcovaných za tepla lisováním.

Hlavní rozdíly mezi ocelí válcovanou za studena a za tepla

Praktická aplikace

Plechy válcované za studena, jednotlivé plechy a pásy jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích. Výrobky tohoto typu nevyžadují zvláštní péči a při správném skladování nekorodují. Další velkou výhodou je příjemný vzhled (za tepla válcované výrobky tuto výhodu postrádají z důvodu technologických vlastností zpracování). Výrobci chladné oceli jsou Čínská lidová republika, Rusko, USA, Německo, Francie, Japonsko.

Сферы применения

• Plechy válcované za studena s nízkým obsahem uhlíku se používají ve strojírenství (proto často nazývané autoplechy). Z tohoto materiálu se na robotických dopravních linkách vyrábí kovový rám auta, ale i různé díly (prvky motoru, nádrž, pohyblivé díly). Pro potřeby automobilového průmyslu se obvykle taví v pásech, které mají průměrnou tloušťku (od 1 do 2,5 milimetru).
• K výrobě cínu se také používá ocel válcovaná za studena. Pro výrobu je původní plech deformován za studena pomocí vysoce výkonných válcovacích lisů, které pomáhají vyrábět materiál o tloušťce menší než 0,5 milimetru. Pro větší pohodlí je výsledný cín rozřezán průmyslovými nůžkami na malé proužky, jejichž šířka je až 1,5 metru. Výsledné pásy lze použít k dekoračním účelům, ale i k výrobě plechových dóz, kovových plotů, příček.
• Studená ocel může být také použita k výrobě materiálu zvaného decapir, který se používá k výrobě domácího smaltovaného nádobí. Pro výrobu dekapiru se cín žíhá ve vysokoteplotních pecích, aby byl materiál tažnější. Po žíhání se misky tvarují pomocí lisů. Při žíhání se na povrchu slitiny tvoří kovové okují a různé úlomky. K odstranění škodlivých látek se dekapir čistí kyselinami metodou leptání v koupelích. Po vychladnutí dostáváme kvalitní kovové náčiní bez vodního kamene, které lze použít k vaření nebo skladování jakýchkoli produktů.
• Ocelové plechy válcované za studena se používají také pro výrobu vlnitých plechů. Tento materiál je tenký kovový plech, na který je nanesena další vrstva zinku. Vlnité plechy se používají k vytváření plotů nebo plotů, stejně jako k venkovní výzdobě domů (střechy, vnější stěny, příčky, šikmé plochy). Vrstva zinku působí jako ochranný prvek, který zabraňuje kontaktu materiálu s vnějším prostředím. Koneckonců, profilovaný plech se kvůli povaze svého provozu často dostane do kontaktu se srážkami a zinek zabrání tvorbě rzi a škodlivých sloučenin. V případě potřeby lze vlnitý plech vyrobit s přídavnými výztužnými žebry, které ochrání materiál před mechanickým poškozením.

Výrobní technologie

Z technologického hlediska je výroba C/C oceli pracný proces, který vyžaduje dodatečné vybavení, elektřinu a kvalifikované pracovníky. Ocel válcovaná za studena se obvykle vyrábí ve speciálních dílnách v metalurgických závodech a domácí výroba takových materiálů je téměř nemožná. Pro usnadnění lze výrobu C/C materiálů rozdělit do tří fází – předzpracování, válcování a lisování a finální zpracování. Níže se podíváme na kroky podrobněji.

Pro výrobu oceli válcované za studena se používají plechy válcované za tepla, jejichž tloušťka se pohybuje od 2 do 10 milimetrů. Po tavení a zpracování za tepla válcované výrobky procházejí fází přirozeného chlazení a poté jsou baleny do rolí a dodávány do válcovny za studena. V dílně je materiál vybalen a umístěn na dopravníkový stůl. V počáteční fázi zpracování se výrobky válcované za tepla vyčistí a také se odstraní oxidové povlaky. Tato fáze je velmi důležitá, protože v případě válcování materiálu s okujemi bude oxidový film vtlačen do materiálu, což vážně sníží jeho fyzikální vlastnosti a může také poškodit lisovací válce.

Odvápnění se provádí dvěma způsoby:

• Mechanické čištění. V tomto případě se čištění vodního kamene provádí pomocí proudu kovových částic, které jsou pod vysokým tlakem rozstřikovány po celém povrchu plechu. Při zpracování velkých plechů se zpracování provádí pomocí ručních nástrojů (pracovník si oblékne oblek, vezme nástroj a provede odizolování). V případě kompaktních výrobků lze válcované výrobky umístit do speciálních komor, kde bude zpracování probíhat automaticky.
• Chemické čištění. V tomto případě se zpracování provádí pomocí silných kyselin (chlorovodíková, sírová, dusičná, fosforečná). Zpracování se provádí ve velkých mořicích lázních s kyselinami, kde je krátkodobě umístěna válcovaná ocel. Po naleptání se povrch kovu očistí od zbytků kyselin a následně se válcovaný plech otře do sucha a vysuší.

V praxi se oba způsoby používají kombinovaně – nejprve materiál prochází chemickým čištěním a poté se provádí tryskání. Kombinace těchto metod umožňuje zcela odstranit ochranný film z povrchu plechu. Kombinovaná technika je také technologicky méně nákladná, což pomáhá snižovat náklady na výrobu produktu. Po vyčištění váhy se kov odvíjí z rolí pomocí automatického zařízení.

Zabíhání, lisování

Po odstranění okují jsou svitky přiváděny do průběžné válcovací stolice pro pásy válcované za tepla. Hutní mlýn je obvykle vybaven pěti nebo čtyřmi lisovacími stolicemi, které válcují a lisují materiál. Linka musí být kromě lisů vybavena také pomocným zařízením – odvíjecími válci, nůžkami na kov, svařovacím automatem a dalšími. Lisování a válcování se provádí následovně:

1. Kovová role padá na odvíječ, který odvíjí a přivádí pásy na linku. Bezprostředně za odvíječem je klec a nůžky, které v případě potřeby materiál krimpují a stříhají (mechanicky nebo hydraulicky).
2. Po průchodu pásu prvním stojanem materiál vstupuje do druhého a dalších stojanů, kde je také krimpován a řezán. Nakonec výrobek skončí na bubnu, který pás navíjí do rolí. Vezměte prosím na vědomí, že v počáteční fázi dochází k záběhu při nízké rychlosti.
3. Po průchodu konce role všemi stojany jsou stlačené válcované výrobky baleny do role. Po několika otáčkách se rychlost zpracování zvýší na 1-3 metry za sekundu. To umožňuje rychlé vloupání. Když role skončí, rychlost zpracování se opět sníží.

Konečné zpracování

Výsledný C/C plech po lisování může projít dalším zpracováním. Pro zvýšení pevnosti, snížení meze kluzu a snížení vlnitosti pásu se materiál zahřívá na teplotu 680-690 stupňů v elektrických pecích. Zahřívání se provádí za účelem rekrystalizace kovové slitiny, což umožňuje rovnoměrné rozložení jednotlivých složek kovu po celé hustotě produktu. Na závěr se provádí temperování kovu, finální lisování a řezání materiálu na pásy. Poté musí pověřený pracovník dát na materiál razítko pro identifikaci výrobku. Na konci je plech válcovaný za studena odeslán ke skladování.

Jak určit hmotnost válcovaných výrobků?

V závodech nebo továrnách se pro stanovení hmotnosti za studena válcovaného pásu používají průmyslové elektronické váhy. Postup vážení probíhá standardním způsobem – na váhu se položí proužek a po několika sekundách se na displeji zobrazí hmotnost předmětu v kilogramech nebo tunách. Existují i ​​nepřímé metody pro stanovení hmotností plechu. Nejoblíbenější z nich je použití výpočtového vzorce, který vypadá takto: Š = P x D x Š x V. Vzorec je dešifrován takto:

• P je hustota ocelového výrobku. Hodnota hustoty přímo závisí na složení kovové slitiny. V závislosti na množství legujících přísad se hustota oceli pohybuje od 7700 do 7900 kg na metr krychlový. Pro usnadnění výpočtů vezmeme průměrnou hodnotu hustoty – 7800 kilogramů na metr krychlový (chyba výpočtu – méně než 3%).
• L (Length) — délka výrobku. Vezměte prosím na vědomí, že délka musí být uvedena v metrech. Pokud máte délku v centimetrech, musíte tuto hodnotu vydělit 100.
• W (Width) – šířka produktu, vyjádřená v metrech. Pokud máte hodnotu šířky vyjádřenou v centimetrech, musí být tato hodnota také vydělena 100.
• H (Height) – výška listu, převedená na metry. Výška se často uvádí v centimetrech nebo milimetrech. Chcete-li tuto hodnotu převést na metry, musíte vydělit 100 (centimetry) nebo 1000 (milimetry).

Abychom pochopili tento vzorec, podívejme se na příklad. Necháme válcování za studena; jeho délka je 500 centimetrů, šířka 100 centimetrů, výška 25 milimetrů. Je nutné určit jeho hmotnost, přičemž jako parametr hustoty je třeba vzít hodnotu 7800 kilogramů na metr krychlový. Chcete-li problém vyřešit, musíte nejprve převést délku/šířku/výšku na metry – to bude 5 metrů, 1 metr a 0,025 metru. Nyní dosadíme hodnoty do vzorce: Š = P x D x Š x V = 7800 x 5 x 1 x 0,025 = 975 kilogramů. Nezapomeňte – tento vzorec je vhodný pro určení hmotnosti obdélníkových plechů. Pokud máte plech válcovaný za studena, který má nestandardní tvar nebo silně zaoblené hrany, pak tento vzorec nelze použít.

Závěr

Pojďme si to shrnout. Plech válcovaný za studena je dlouhý pás střední šířky, který lze v případě potřeby rozřezat na malé obdélníkové nebo čtvercové bloky. Pásy válcované za studena se vyrábějí z pásů válcovaných za tepla lisováním a válcováním bez zahřívání materiálu. Výrobky C/C mají vysokou pevnost, malou tloušťku a příjemný vzhled. Oblasti použití C/C produktů jsou výroba rámů automobilů, profilovaných plechů, trubek, závěsných konstrukcí, výroba cínu a dekapiru.

Použitá literatura a zdroje:

• Teorie a technologie výroby oceli / V.A. Kudrin. – M.: Mir, AST, 2003.
• Laboratorní workshop nauky o materiálech ve strojírenství a kovoobrábění / V.N. Zaplatin a další – M.: Academia, 2010.
• Technologie kovů a jiných konstrukčních materiálů / V.M. Nikiforov. – Moskva: Strojírenství, 2015.
• Paul Craddock. Vědecké vyšetřování kopií, padělků a padělků. Routledge, 2009