Горячекатаный и холоднотянутый пруток: свойства, поверхность и стоимость

Два разных продукта из одной стали

Оба начинают как горячекатаный пруток. Горячекатаный пруток продается в том виде, в каком он покидает завод. Холоднотянутый пруток берет эту горячекатаную заготовку, удаляет окалину травлением и протягивает ее через волоку при комнатной температуре, уменьшая диаметр на контролируемую величину. Этот единственный дополнительный этап меняет почти все важные свойства.

Сравнение свойств

	Горячекатаный	Холоднотянутый
Допуск на диаметр	Широкий (EN 10060), примерно ±1–2%	Жесткий (EN 10278, обычно h11–h9)
Поверхность	Серая прокатная окалина, возможно обезуглероживание	Светлая, гладкая, без окалины
Предел текучести	Значение в состоянии после прокатки для марки	Повышен, обычно порядка 10–25% в зависимости от обжатия и марки
Пластичность	Полная	Снижена из-за деформационного упрочнения
Прямолинейность	Заводской стандарт	Хорошая, порядка 0.5–1 mm на метр
Цена за тонну	Ниже	Выше (дополнительная обработка)

Эффект упрочнения реален — и условен

Холодное волочение деформационно упрочняет сталь: предел текучести растет, а относительное удлинение и относительное сужение падают. Расчетные нормы и стандарты на марки (EN 10278 перечисляет состояния поставки, включая "+C" для холоднотянутого) определяют гарантированные свойства в состоянии после волочения. Если пруток впоследствии отжигается или подвергается закалке с отпуском, преимущество волочения исчезает, и горячекатаная заготовка выполнила бы ту же задачу.

Остаточные напряжения: скрытое различие

Волочение оставляет в прутке картину остаточных напряжений, зафиксированных работой волоки. Пруток прямой и стабильный — пока вы не обработаете его асимметрично. Фрезерование лыски или шпоночного паза с одной стороны неравномерно удаляет напряженный материал, и пруток может изогнуться или скрутиться после обработки. Способы устранения хорошо известны:

• Указывайте тянутый пруток со снятием напряжений (тянутый и с отпуском для снятия напряжений, "+C+SR") для асимметричных деталей.
• Обрабатывайте симметрично, где это возможно, попеременно выполняя черновую обработку обеих сторон.
• Для длинных тонких деталей рассмотрите вместо этого обточенный и шлифованный пруток, который имеет значительно меньшие зафиксированные напряжения.

Обрабатываемость и области применения

Холоднотянутые прутки лучше центрируются и подаются в токарных автоматах и станках с ЧПУ с прутковой подачей: стабильный диаметр означает стабильные условия резания и меньше регулировок. Автоматные стали чаще всего поставляются тянутыми именно по этой причине. Горячекатаный пруток остается рациональным выбором, когда деталь обрабатывается по всем поверхностям, когда она будет термообработана до конечных свойств, когда она куется или когда диаметр превышает практический диапазон волочения — очень крупные прутки просто не подвергают холодному волочению.

Практическое правило

Покупайте то состояние поставки, которое действительно нужно детали: горячекатаное для заготовки, которая в любом случае будет перерабатываться, холоднотянутое для размера, поверхности и прочности в состоянии поставки — со снятием напряжений, когда обработка односторонняя.