Что такое листовой прокат?
Листовой прокат — это один видов металлопроката, представляющий собой плоские металлические листы различной толщины и размеров. Он производится путем проката металлической заготовки между валками прокатного стана из различных металлов и сплавов, включая сталь, алюминий, медь.
Плоский прокат — это общее название для всех видов металлопроката, имеющих плоскую форму, ширину, значительно превышающую толщину. К плоскому прокату относятся как листы, так и полосы металла. Этот вид продукции отличается от других тем, что его профиль не содержит объемных элементов, как у, например, уголков, швеллеров или труб.
Производство листового проката включает несколько этапов:
- Плавка металла. Металл расплавляют в доменных печах (при использовании стали — в конвертерах или мартеновских печах), и далее расплавленный металл заливают в специальные формы для охлаждения и получения заготовок.
- Горячая прокатка. Металл нагревают до высоких температур и пропускают через ряд валков, постепенно уменьшая толщину заготовки и увеличивая её длину. В процессе горячей прокатки формируется начальная структура листа, его размер и толщина.
- Холодная прокатка. После горячей прокатки лист может дополнительно обрабатываться методом холодной прокатки. Это позволяет улучшить точность размеров, увеличить прочность и придать поверхности более гладкий вид.
- Термообработка. Для улучшения механических характеристик листы могут подвергаться термообработке — закалке, отпуску, нормализации. Это позволяет повысить прочность, пластичность и другие свойства материала.
- Нанесение защитного и покрытия. После прокатки лист может быть обработан антикоррозийным покрытием (оцинкование, полимерные покрытия), что защищает металл от ржавчины и делает его более стойким к внешним воздействиям.
Виды листового проката
По способу обработки
- Горячекатаный листовой прокат. Приозводиться при температуре выше рекристаллизационной, имеет матовую шероховатую поверхность и используется в строительных и промышленных конструкциях. Горячекатаные листы обладают высокой прочностью и износостойкостью, но имеют меньше точность по толщине и поверхности.
- Холоднокатаный листовой прокат. Изготавливается при температуре ниже рекристаллизационной, что придаёт ему более высокую точность размеров и гладкость поверхности. Холоднокатаные листы чаще применяются в автомобилестроении, производстве бытовой техники и декоративных покрытиях, где важна эстетика и точность.
По типу металла
- Углеродистая сталь. Наиболее распространенный вид, имеющий различные подтипы по содержанию углерода (низко-, средне- и высокоуглеродистая сталь). Используется для изготовления большинства конструкционных элементов в строительстве и машиностроении.
- Низколегированная сталь. Содержит легирующие добавки (например, хром, никель, марганец), что повышает ее прочность и устойчивость к коррозии. Применяется в условиях повышенных нагрузок и в агрессивных средах (строительство, машиностроение).
- Нержавеющая сталь. Нержавеющие листы имеют высокое содержание хрома, что делает их устойчивыми к коррозии, особенно в агрессивных средах. Применяется в пищевой и химической промышленности, в медицине, производстве оборудования для кухонь, мебели и других изделий, где важны устойчивость к влаге и химическим воздействиям.
- Алюминий и его сплавы. Листы из алюминия лёгкие, пластичные и коррозионно-устойчивые. Применяется в авиации, автомобилестроении, производстве фасадных и декоративных элементов, в архитектуре.
- Цветные металлы. Листы из меди, титана и других цветных металлов применяются в электротехнике, химическом производстве и некоторых конструкциях, где требуется повышенная стойкость к химическим воздействиям или особые электропроводные свойства.
По толщине
- Тонколистовой прокат — толщина составляет от 0,2 до 4 мм. Тонкие листы чаще всего применяются в автомобилестроении, электронике, бытовой технике.
- Толстолистовой прокат — листы толщиной от 4 мм и выше используются в тяжёлом машиностроении, судостроении, строительстве и других отраслях, где необходима повышенная прочность.
По виду покрытия
- Оцинкованный прокат. Листы покрывают слоем цинка для защиты от коррозии. Это делает их востребованными в строительстве и производстве техники.
- Листы с полимерным покрытием. Покрытие из полимеров, такое как полиэстер или полиуретан, используется для декоративных и защитных целей. Такие листы устойчивы к химическому воздействию и погодным условиям.
- Плакированные листы. Слои металлов, таких как алюминий или медь, наносят для повышения стойкости к коррозии или улучшения электропроводности.
По назначению
- Конструкционный листовой прокат — обладает высокой прочностью и стойкостью к деформациям, используется для создания несущих элементов.
- Профилированный листовой прокат — представляет собой листы с волновым или трапециевидным профилем, что повышает жесткость материала. Используется для облицовки и кровли, обладает высокой стойкостью к механическим нагрузкам и атмосферным воздействиям.
- Перфорированный листовой прокат — с отверстиями различных форм и размеров, которые вырубаются или просверливаются для облегчения массы или улучшения декоративных свойств. Применяется в производстве ограждений, архитектурных решениях и декоре, в системах вентиляции и кондиционирования.
- Декоративный листовой прокат — имеет различные узоры, текстуры или покрытия, применяется для облицовки фасадов, в дизайне интерьеров и архитектуре.
Основные характеристики листового проката
- Толщина — основной параметр, определяющий прочность и вес листа. Чем толще лист, тем выше его несущая способность, но тем труднее его обрабатывать и тем он тяжелее.
- Ширина и длина — стандартные размеры листового проката позволяют легко интегрировать его в различные производственные процессы. Ширина и длина могут варьироваться в зависимости от требований, стандартные размеры — от 1 до 2 метров по ширине и до 6 метров по длине.
- Предел прочности и текучести — характеристики, которые показывают, какую нагрузку может выдержать лист без разрушения и необратимой деформации.
- Пластичность — способность материала изменять форму под воздействием внешних сил, не разрушаясь. Чем выше пластичность, тем лучше лист поддаётся штамповке и формовке.
- Ударная вязкость и усталостная прочность — параметры, влияющие на способность листа выдерживать динамические и переменные нагрузки без образования трещин и разрушения.
- Коррозионная стойкость — способность противостоять воздействию влаги и агрессивных сред. Для повышения коррозионной стойкости применяют различные покрытия или добавляют легирующие элементы, как хром или никель.
Применение листового проката
- Строительство. Используется для создания металлоконструкций, обшивки фасадов, перекрытий и стен.
- Машиностроение. Листовой прокат идёт на изготовление деталей машин, корпусов, кожухов и элементов конструкций.
- Судостроение. Применяется для создания корпусов судов и других морских конструкций, где важны устойчивость к коррозии и прочность.
- Энергетика и трубопроводная промышленность. Листовой прокат используется для производства резервуаров, котлов и элементов трубопроводов.
- Производство бытовой техники. Из листового проката изготавливаются корпуса для холодильников, стиральных машин и другой техники.
- Автомобилестроение. Листы применяются для производства кузовов, панелей и других компонентов автомобилей.
Преимущества листового проката
- Универсальность и простота обработки: листы легко режутся, сверлятся, изгибаются и свариваются, что делает их удобными в использовании.
- Экономичность: листы можно использовать с минимальными отходами, особенно в массовом производстве.
- Высокая прочность и долговечность: листовой прокат сохраняет свои свойства в самых разных условиях эксплуатации.
- Широкий выбор материалов и покрытий: благодаря различным видам покрытий и материалов можно выбрать листовой прокат под конкретные нужды.
Виды поставки листового проката
- Листы стандартных размеров. Наиболее распространенная форма поставки — это готовые листы, которые имеют стандартные размеры по ширине, длине и толщине.
- Рулонный листовой прокат. Рулоны удобны для дальнейшего производства, их легко транспортировать и хранить, а при раскатывании можно получать листы нужной длины.
- Штрипсы (узкие полосы). Штрипс представляет собой узкие полосы металла, нарезанные из листов или рулонов. Штрипсы легко поддаются резке и могут быть использованы для создания различных изделий с конкретными параметрами ширины.
- Профилированный лист. Поставляется в виде листов, которым придана специальная форма (например, волновая, трапециевидная), что увеличивает жесткость и прочность. Повышает прочностные характеристики за счет профиля, что позволяет снизить вес конструкции. Применяется в строительстве для создания кровли, ограждений, заборов и стеновых конструкций.
- Перфорированные листы. Листы с отверстиями различной формы и размера, получаемыми в процессе вырубки или сверления. Перфорация снижает вес листа, улучшает вентиляцию и часто используется в декоративных целях. Используются в системах вентиляции, кондиционирования, в архитектурном декоре и производстве фильтров.
ГОСТ’ы на листовой прокат
В России и странах СНГ производство листового проката регламентируется системой государственных стандартов (ГОСТ), обеспечивающих единые требования к качеству, размерам, способам производства и характеристикам продукции. Соответствие ГОСТам гарантируют качество листового проката, его долговечность и пригодность для применения в различных отраслях промышленности — от строительства до машиностроения и изготовления бытовой техники.
- ГОСТ 19903-2015 — Листовой прокат из углеродистой стали общего назначения. Регламентирует производство листов и рулонов из углеродистой стали, их размеры, допуски, методы испытаний. Требования включают прочностные характеристики, устойчивость к коррозии, толерантность к деформации. Применение: строительные конструкции, элементы, не подверженные агрессивным условиям, разнообразные металлические детали.
- ГОСТ 16523-97 — Прокат тонколистовой холоднокатаный. Регламентирует производство тонколистового холоднокатаного проката, его толщину, ширину, качество поверхности, устойчивость к коррозии. Применение: автомобильная промышленность, бытовая техника, строительство, декоративные элементы.
- ГОСТ 14637-89 — Прокат тонколистовой горячекатаный из углеродистой стали. Регламентирует размеры, допуски, механические свойства горячекатаного проката. Требования включают устойчивость к нагрузкам и ударам. Применение: несущие конструкции, элементы каркасов, ограждающие конструкции.
- ГОСТ 9045-93 — Листы оцинкованные. Регламентирует производство оцинкованных листов с защитным цинковым покрытием, толщину покрытия, устойчивость к коррозии. Применение: кровельные покрытия, фасадные панели, бытовая техника, системы вентиляции.
- ГОСТ Р 52246-2004 — Прокат с полимерным покрытием. Регламентирует листы с полимерным покрытием, типы и толщину покрытия, устойчивость к УФ-излучению, перепадам температур. Применение: наружная облицовка, кровельные панели, декоративные элементы.
Основные параметры листового проката, регламентируемые ГОСТами:
- Размеры и допуски — ГОСТы регламентируют размеры листов, рулонов и толщину, включая допустимые отклонения. Это гарантирует точность размеров и соответствие требованиям чертежей и спецификаций в машиностроении, строительстве и других отраслях.
- Механические свойства — задают минимальные требования по прочности, пластичности, устойчивости к разрыву, текучести и ударной вязкости. Это позволяет уверенно использовать листовой прокат в конструкциях, подверженных значительным нагрузкам.
- Качество поверхности — в ГОСТах прописаны требования к качеству обработки поверхности: допустимые дефекты, шероховатость, ровность и однородность поверхности листа. Например, для холоднокатаных листов важно отсутствие окалины, трещин, раковин, что необходимо для деталей с высокими требованиями к эстетике и точности.
- Антикоррозийные покрытия — описывают требования к защитным покрытиям, таким как цинковое или полимерное. Указаны методы нанесения, толщина покрытия и его стойкость к воздействию окружающей среды. Например, ГОСТ для оцинкованного листа устанавливает нормы толщины цинкового покрытия, чтобы обеспечить долговечность и стойкость к коррозии.
- Методы испытаний — определяют методы испытаний механических свойств (испытания на прочность, ударную вязкость), качество покрытия (толщину и сцепление) и прочие параметры, что гарантирует единообразие и надежность показателей.
ГОСТы помогают обеспечить стандартизацию и совместимость плоского металлопроката, произведенного на разных предприятиях и в разных странах СНГ, позволяя заменять и комбинировать материалы.
Зачем нужны ГОСТы на листовой прокат?
- ГОСТы обеспечивают единые требования к качеству и характеристикам листового проката на всей территории стран СНГ, что упрощает его производство, поставку и применение.
- Соответствие продукции ГОСТам гарантирует ее высокое качество и надежность.
- ГОСТы устанавливают требования к безопасности продукции, что важно для предотвращения аварий и травм при ее использовании.
- ГОСТы обеспечивают совместимость продукции различных производителей, что облегчает ее использование в различных конструкциях и изделиях.
Сортамент листового проката — это стандартная классификация и описание параметров, по которым упорядочивают листовой прокат в зависимости от его размеров, толщины, материала, типа покрытия и способа производства. Сортамент отражает набор типовых размеров и характеристик, установленных в ГОСТах или других технических документах, что позволяет легко выбирать листовой прокат для различных целей, от строительства до машиностроения.
Основные параметры сортамента листового проката:
- Толщина листа — ключевой параметр сортамента, определяющий прочностные свойства и область применения.
- Сортамент предусматривает стандартные размеры ширины и длины листов и рулонов. Стандартные размеры листов, как правило, составляют от 1000 мм до 2000 мм по ширине и до 6000 мм по длине. Рулоны позволяют нарезать листы нужного размера по мере необходимости.
- Листовой прокат выпускается из различных материалов, что также является частью его сортамента. Углеродистая сталь — популярный вариант для общестроительных работ, недорогой и прочный. Низколегированная сталь — устойчива к коррозии и воздействию окружающей среды. Нержавеющая сталь — высоко устойчива к коррозии, используется в пищевой промышленности, медицине, в агрессивных средах. Алюминий и его сплавы — легкий и коррозионно-устойчивый материал для авиастроения, автомобильной промышленности. Цветные металлы (медь, титан) — применяются для специфических нужд, где важна высокая электропроводность или химическая стойкость.
- Тип проката. Горячекатаный прокат — производится прокаткой металла при высоких температурах, отличается прочностью, устойчивостью к ударам и используется для конструкций, не требующих точных размеров и гладкой поверхности. Холоднокатаный прокат — производится при нормальных температурах, обладает высокой точностью размеров, гладкостью поверхности, подходит для декоративных и видимых конструкций.
- Тип покрытия. Защитные покрытия обеспечивают защиту от коррозии и эстетические качества. Оцинкованный прокат — покрыт слоем цинка, устойчив к ржавчине, используется для кровель, фасадов, наружных ограждений. С полимерным покрытием — часто используется в архитектурных и декоративных целях, так как предлагает защиту от коррозии и может иметь цветное декоративное покрытие. Лакированный — применяется для бытовой техники, элементов интерьера и мебели.
- Маркировка стали в сортаменте листового проката также важна для выбора подходящего материала. Например, марки стали могут обозначать содержание углерода или легирующих добавок, что указывает на прочность, пластичность и устойчивость к коррозии листа.
Таблица. Сравнение типов листового проката
Параметр | Горячекатаный лист | Холоднокатаный лист | Оцинкованный лист | Лист с полимерным покрытием |
Способ производства | Прокатка при высоких температурах | Прокатка при комнатной температуре | Горячекатаный/холоднокатаный, с цинковым покрытием | Прокатка с нанесением полимерного покрытия |
Толщина | 1,2 — 200 мм | 0,5 — 3 мм | 0,3 — 4 мм | 0,4 — 3 мм |
Поверхность | Шероховатая, с окалиной | Гладкая, матовая или блестящая | Гладкая, покрытая слоем цинка | Цветное покрытие, гладкая, эстетичная |
Основные свойства | Прочность, устойчивость к ударам, жесткость | Высокая точность размеров, гибкость | Защита от коррозии, умеренная прочность | Высокая защита от коррозии, стойкость к УФ |
Коррозионная стойкость | Низкая | Низкая | Высокая | Очень высокая |
Область применения | Строительные конструкции, каркасы, балки | Автомобилестроение, бытовая техника | Кровля, ограждения, фасадные панели | Наружная отделка зданий, декоративные элементы |
Долговечность | Умеренная, требует защиты | Умеренная, требует защиты | Высокая | Очень высокая, подходит для агрессивной среды |
Стоимость | Низкая | Средняя | Выше, чем у простого холоднокатаного листа | Выше, из-за полимерного покрытия |
|
Маркировка листового проката
По точности прокатки при толщине до 12 мм
- А — повышенной точности;
- Б — нормальной точности.
По плоскостности
- ПН — нормальной плоскостности;
- ПУ — улучшенной плоскостности;
- ПВ — высокой плоскостности;
- ПО — особо высокой плоскостности.
По виду или характеру кромки
- НО — с необрезной кромкой;
- О — с обрезной кромкой.
По размерам
- I — с указанием размеров по толщине, ширине и длине;
- II — с указанием размеров по толщине;
- III — с указанием размеров, кратных по ширине и длине;
- IV — с указанием мерных размеров по ширине и длине.
По назначению при применении
- ХШ — для холодной штамповки;
- ХП — для холодного профилирования;
- ПК — под окраску (дрессированная);
- ОН — общего назначения.
По способности к вытяжке
- Н — нормально вытяжки;
- Г — глубокой вытяжки;
- ВГ — весьма глубокой вытяжки.
По равномерности толщины покрытия
- НР — с нормальной разнотолщинностью;
- УР — с уменьшенной разнотолщинностью.
Холоднокатаный лист
- ГОСТ 19904-90 — Прокат листовой холоднокатаный. Сортамент
- ГОСТ 16523-97 — Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения
- ГОСТ 9045-93 — Прокат тонколистовой холоднокатаный из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки
- ГОСТ 17066-94 — Прокат тонколистовой из стали повышенной прочности
- ГОСТ 503-81 — Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали
Холоднокатаный листовой прокат производят при холодной прокатке пластичной стали на прокатном стане. Холоднокатаные листы выпускаются толщиной от 0,35 до 5 мм с различной твердостью.
Особенности холоднокатаного листового проката:
- отличное качество поверхностного слоя;
- высокие эксплуатационные свойства, устойчивость к термической деформации во время сварки;
- не требует дополнительной обработки поверхности для нанесения лакокрасочного покрытия.
Холоднокатаные листы находят широкое применение в промышленности. Из них в свою очередь изготавливают:
- перфорированные листы;
- кровельные оцинкованные листы;
- профнастил.
Холоднокатаный лист идеально подходит для изготовления металлоконструкций, обладающих высокой точностью, благодаря своей устойчивости к температурным деформациям при сварке.
Горячекатаный лист
- ГОСТ 19903-74 — Прокат листовой горячекатаный. Сортамент
- ГОСТ 16523-97 — Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения
- ГОСТ 14637-89 — Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества
- ГОСТ 8568-77 — Листы стальные с ромбическим и чечевичным рифлением
- ГОСТ 19281-89 — Прокат из стали повышенной прочности (низколегированный)
- ГОСТ 1577-93 — Прокат толстолистовой и широкополосный из конструкционной качественной стали
- ГОСТ 5520-79 — Прокат листовой из углеродистой и низколегированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением
Горячекатаный листовой прокат производят при горячей прокатке стали на прокатном стане с последующей термической обработкой.
Он, в свою очередь, подразделяется на:
- Тонколистовой прокат толщиной до 3,9 мм — ГОСТ 16523-89, выпускается в рулонах при толщине листа от 1,2 мм и листах с обрезной кромкой толщиной от 0,4 мм. Также выпускается качественный конструкционный листовой прокат с травленой и нетравленой поверхностью.
- Толстолистовой прокат толщиной от 4 до 160 мм — ГОСТ 19903-74.
По ГОСТ 1577-93 выпускается конструкционный листовой прокат с возможностью последующей термической обработки.
Также горячекатаный металлопрокат подразделяется на два вида:
- лист низколегированный горячекатаный;
- лист конструкционный горячекатаный.
Низколегированный лист изготавливается из низкоуглеродистой стали и применяется в промышленности и строительстве для изготовления сварных металлоконструкций. Ввиду своей дешевизны низколегированные листы широко используются для изготовления неответственных деталей в легкой и тяжелой промышленности. Они широко используются при изготовлении шовных трубопроводов и мостовых клепаных металлоконструкций.
Конструкционный металлопрокат изготавливается из легированной углеродистой стали и применяется при изготовлении ответственных деталей для различных машин и механизмов в промышленности.
Особенности горячекатаных стальных листов:
- отличная свариваемость;
- стойкость к коррозии;
- термостойкость;
- высокие эксплуатационные характеристики;
- высокое качество поверхностного слоя;
- простота в обработке и при этом устойчивость к механическим повреждениям.
Горячекатаный лист идеально подходит для изготовления сварных металлоконструкций, установленных на улице и конструкций устойчивых к высоким температурам.
Лист рифленый
Рифленый листовой прокат — вид листовой стали, на одну из сторон которой наносится рифление в виде рисунка: ромбическое рифление (диагонали ромба равны 25-30 мм на 60-70 мм) и чечевичное рифление (промежуток между рифлями 20, 25 и 30 мм).
Толщина листа указывается без учета тиснения.
Для изготовления листа используется углеродистая сталь по ГОСТ 380-88.
Степень точности рифленых листов: А — высокая и Б — нормальная.
Рифленый лист применяется в качестве напольного покрытия, обладающего противоскользящими свойствами. Их также применяют в декоративных целях как облицовочные панели.
Оцинкованный листовой прокат
- ГОСТ 14918-80 — Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий
- ГОСТ 52246-2004 — Прокат листовой горячеоцинкованный
Оцинкованную сталь выпускают из углеродистой холоднокатаной рулонной стали. Это металлопрокат с нанесенным на одну или обе поверхности антикоррозионным цинковым покрытием.
Оцинкованные листы широко применяются в кровельных работах, облицовке зданий и сооружений, пищевой промышленности и медицине.
Оцинкованная сталь может изготовляться:
- КР – с узором кристаллизации;
- МТ – без узора кристаллизации.
Полоса
ГОСТ 103-2006 — Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой
Таблицы размеров и теоретического веса листовой стали
- Таблица размеров и расчета веса оцинкованного листа
- Таблица размеров и расчета веса холоднокатаного листа
- Таблица размеров и расчета веса горячекатаного листа
- Таблица размеров и расчета веса рифленого листа
- Таблица размеров и расчета веса просечно-вытяжного листа
- Онлайн-калькулятор размеров, расчета веса листа из черных, нержавеющих и цветных металлов