Гарячекатаний і холодотягнутий пруток: властивості, поверхня та вартість

Два різні вироби з тієї самої сталі

Обидва починаються як гарячекатаний пруток. Гарячекатаний пруток продають таким, яким він залишає завод. Холодотягнутий пруток бере цю гарячекатану заготовку, травленням знімає з неї окалину і протягує її через волоку за кімнатної температури, зменшуючи діаметр на контрольовану величину. Цей єдиний додатковий крок змінює майже кожну властивість, що має значення.

Порівняння властивостей

	Hot rolled	Cold drawn
Допуск діаметра	Вільний (EN 10060), приблизно ±1–2%	Жорсткий (EN 10278, зазвичай h11–h9)
Поверхня	Сіра прокатна окалина, можливе зневуглецювання	Світла, гладка, без окалини
Границя текучості	Значення у прокатаному стані для марки	Підвищена, зазвичай приблизно на 10–25% залежно від обтиску та марки
Пластичність	Повна	Знижена через деформаційне зміцнення
Прямолінійність	Заводський стандарт	Добра, порядку 0.5–1 mm на метр
Ціна за тонну	Нижча	Вища (додаткова обробка)

Ефект міцності реальний — і умовний

Холодне волочіння деформаційно зміцнює сталь: границя текучості зростає, тоді як відносне видовження і відносне звуження падають. Проєктні норми та стандарти на марки (EN 10278 перелічує умови постачання, включно з "+C" для холодотягнутого) визначають гарантовані властивості у витягнутому стані. Якщо пруток згодом відпалюють або гартують і відпускають, перевага волочіння зникає, і гарячекатана заготовка зробила б ту саму роботу.

Залишкові напруження: прихована відмінність

Волочіння залишає в прутку картину залишкових напружень, замкнених роботою волоки. Пруток прямий і стабільний — доки ви не обробите його асиметрично. Фрезерування плоскої поверхні або шпонкового паза з одного боку знімає напружений матеріал нерівномірно, і пруток може вигнутися або скрутитися після обробки. Засоби добре відомі:

• Вказуйте холодотягнутий пруток зі знятими напруженнями (витягнутий і зі знятими напруженнями, "+C+SR") для асиметричних деталей.
• Обробляйте симетрично, де можливо, почергово чорново обробляючи обидва боки.
• Для довгих тонких деталей розгляньте натомість обточений і шліфований пруток, який несе набагато менше замкнених напружень.

Оброблюваність і випадки застосування

Холодотягнуті прутки краще центруються та подаються в автоматичних токарних верстатах і верстатах з ЧПК із прутковою подачею: стабільний діаметр означає стабільні умови різання і менше регулювань. Автоматні марки найчастіше постачають саме витягнутими з цієї причини. Гарячекатаний пруток залишається раціональним вибором, коли деталь обробляють по всій поверхні, коли її термічно оброблятимуть до кінцевих властивостей, коли її кують, або коли діаметр перевищує практичний діапазон волочіння — дуже великі прутки просто не піддають холодному волочінню.

Емпіричне правило

Купуйте готовий стан, який деталі справді потрібен: гарячекатаний для запасу, який все одно буде перетворено, холодотягнутий для розміру, поверхні та міцності в стані постачання — зі зняттям напружень, коли обробка є односторонньою.