Прокатная сталь что это такое

Виды проката стали

Череповецкий завод металлоконструкций использует для изготовления изделий сертифицированный металлопрокат. Это стальные либо выполненные из других металлов/сплавов изделия. Благодаря разнообразию форм они нашли применение во многих отраслях строительства и промышленности.

Виды металлопроката

Различные виды металлопроката можно выделить, отталкиваясь от следующих признаков:

  • особенности производства: горячекатаный (производится при температурах, превышающих температуру рекристаллизации), холоднокатаный (изготавливается при температурах ниже порога рекристаллизации);
  • используемый сплав: черный (из чугуна и углеродистых сталей), цветной (из алюминия, меди, титана, никеля, кадмия, олова, прочих металлов), нержавеющий;
  • метод обработки поверхности: может быть матовым, зеркальным, шлифованным, калиброванным.

Также выделяют несколько видов металлического проката по типу готового изделия:

  • листовой —листовая сталь, лента;
  • сортовой — изготовленный на специальных станках, с различным по форме сечением (круг, шестигранник, полоса, квадрат);
  • фасонный — со сложной формой сечения (рельсы, швеллеры, уголки);
  • трубопрокат — сварные, холоднотянутые, горячекатаные трубы, могут иметь круглое, овальное или прямоугольное сечение.

Сортовой прокат: понятие и классификация

Сортовой металлопрокат — металлоизделия, объединенные общей чертой: любая касательная, проведенная к поперечному сечению, не пересекает его. Профили производят на сортовых станках продольной катки согласно ГОСТ 535-2005. Простые геометрические формы профиля данного вида изделий — это круг, прямоугольник, квадрат, шестиугольник.

Изделия чаще всего используются в качестве полуфабрикатов. Металлопрокат становится заготовкой для изготовления изделий, которые по форме и конструкции более сложны.

Стальной круг — это прут с круглым поперечным сечением, который производится в соответствии со стандартом ГОСТ 2590-2006. Главным параметром при изготовлении круглого металлопроката является номинальный диаметр: стандарт допускает, чтобы он варьировался от 5 до 270 мм. Другой важный аспект — точность прокатки, в зависимости от которой выделяют:

  • А — высокая точность;
  • Б — повышенная точность;
  • В — обычная точность.

Для металлоизделий с круглым сечением используют сталь различных марок: низколегированную, высоколегированную, легированную, углеродистую. Это закономерно сказывается на прочностных характеристиках.

Круг из стали производят, хранят и транспортируют в прутках или, при диаметре менее 9 мм, в мотках. Сфера его использования достаточно широка и включает машиностроение, судостроение, строительство, создание оград и различных кованых металлоконструкций (заборы, решетки на окна).

Стальная полоса — это металлопрокат с поперечным сечением прямоугольной формы, изготовленный по ГОСТ 103-2006. При производстве основные параметры — это ширина (от 11 до 200 мм) и толщина (от 4 до 60 мм). Поставляется в прутках длиной от 2 до 12 м.

Из всех видов сортовых металлоизделий именно полоса распространена шире всего, поскольку она выступает заготовкой для множества других изделий, включая фасонные. Основные сферы применения: изготовление автомобильных рессор, режущих инструментов, изготовление стальных труб. Также полоса может быть использована как конструктивный элемент конструкций, декоративный элемент ограждений и решеток.

Квадратный прокат стали отвечает нормам ГОСТ 2591-2006, а основной параметр для его производства— это номинальная сторона квадрата (от 6 до 200 мм). Формой производства являются прутки, а сырьевая основа аналогична используемой для изготовления стального круга. Геометрически правильная форма данного вида проката позволяет применять его в гражданском и промышленном строительстве. Примеры изделий: металлические ворота, ограды, кованые решетки, скамейки.

Шестигранник из стали должен соответствовать ГОСТу 2879-2006, может производиться обычной или повышенной точности. Основным параметром для изделий шестиугольного сечения выступает номинальный диаметр вписанного круга (от 8 до 103 мм). Производят и поставляют шестигранник в прутках длиной от 2 до 6 м. Такой металлопрокат востребован в автомобилестроении, а также химической и пищевой промышленности. Его активно используют для производства болтов, гаек и других разновидностей высокоточного крепежа.

Читайте также:  Коэффициент теплопроводности черной стали

Помимо изделий простой формы, как отдельный подвид выделяют арматуру. Она представляет собой множество соединенных между собой элементов и широко применяется в ходе строительных работ как элемент железобетонных конструкций. Качество поверхности позволяет разделить арматуру на несколько видов:

  • 1ГП — не требует дальнейшей обработки;
  • 2ГП — требует горячей обработки давлением;
  • 3ГП — требует обработки холодным способом, что предполагает механическую резку.

Фасонный металлопрокат

Фасонные металлоизделия отличаются сложной формой и бывают следующих разновидностей:

  • Швеллер — профиль П-образной формы в поперечном сечении, изготовленный методом горячей прокатки. Благодаря способности выдерживать высокие продольные и поперечные нагрузки, швеллер широко применяется в машиностроении, а также при армировании железобетона, сооружении металлоконструкций, анкерных столбов.
  • Двутавр (балка) — фасонный прокат с Н-образным поперечным сечением, изготовленный из углеродистой или низколегированной стали. Форма способствует высокой жесткости и несущей способности при снижении массы, что позволяет применять двутавры при монтаже перекрытий и в качестве опорных элементов.
  • Уголок — согнутая вдоль металлическая пластина, применяемая в автомобилестроении, вагоностроении, машиностроении, а также в строительстве для монтажа железобетонных перемычек и соединения металлических и деревянных изделий.

Отдельно можно выделить рельсы — особый вид металлопроката, который используется при строительстве и ремонте железных дорог.

Особенности и применение других видов металлопроката

Два оставшихся вида металлоизделий, листовой и трубный, также широко применяются в разнообразных целях:

  • горячекатаный лист — это металлопрокат, который применяется при изготовлении труб и гнутого профиля, настилов, ограждений, а также в котлостроении;
  • холоднокатаный лист по сравнению с горячекатаным обладает более качественно поверхностью, применяется в автомобилестроении и машиностроении;
  • круглый бесшовный трубопрокат выполняет функцию передачи жидкой или газовой среды при высоких температурах и давлении, а также применяется для изготовления металлоконструкций;
  • круглые электросварные прямошовные трубы нужны для организации инженерных систем (отопление, водопровод, газоснабжение);
  • профильный сварной вид трубопроката не может использоваться для трубопровода за счет прямоугольного сечения, задействован в каркасном строительстве (навесы, беседки, теплицы), из него изготавливают лестницы и ограждения.

Огромное разнообразие металлов и форм продукции позволяет использовать ее практически в каждой отрасли производства.

Источник

Прокатка стали: разница между технологиями горячей и холодной прокатки

В целом прокатка стали – это пластическая обработка на прокатном стане при прохождении между валками.

По температуре обработки стали бывает горячекатаный прокат (металл нагревается выше температуры рекристаллизации, до уровня 80% температуры его плавления) и холоднокатаный прокат (30% и меньше от температуры рекристаллизации). В свою очередь, рекристаллизация – это образование и рост кристаллических зёрен материала (металла) за счёт существующих кристаллических зёрен. При горячей прокатке нагрев превышает 920 градусов. Например, для низкоуглеродистой стали температура горячей прокатки должна быть не ниже 1169 градусов.

Получение любого проката возможно 2-мя способами. При первом, на сегодня уже устаревшем, используются стальные слитки (отлитые в специальные формы-изложницы), перерабатываемые в готовый прокат в 2 стадии. Полученные слитки нагреваются и прокатываются в заготовку на обжимных станах, а после удаления дефектов поверхности (закатов, трещин и т.п.) выполняется повторный нагрев и финальная прокатка в горячекатаный лист или фасонный прокат.

При втором способе разливка в изложницы заменяется разливкой на машинах непрерывного литья (МНЛЗ), откуда заготовка также поступает на прокатные станы. Подобным образом исключается такое технологическое звено, как слябинги и блюминги, повышается качество, устраняются потери металла и ресурсов производства при обрезке слитка. В Украине большинство металлургических компаний имеет МНЛЗ и литейно-прокатные модули, а на остальных предприятиях имеются планы по внедрению такого оборудования.

Читайте также:  Сталь аус 8 расшифровка

По взаимному положению полосы металла и осей валков прокатка бывает продольная (полоса перпендикулярна валкам), поперечная (полоса параллельна валкам) и поперечно-винтовая или «косая» (валки под углом друг к другу и к оси полосы). Это позволяет получать продукт различной формы. Главные типы проката по форме и размерам – это горячекатаный лист, рулон или жесть и сортовой (простой или фасонный).

Сравнение горячекатаного и холоднокатаного проката

Сегодня в мире горячей прокаткой получают около 80% общего объёма металлопроката. Она требует меньше производственных усилий и, следовательно, меньше электроэнергии. Повышенная пластичность при такой прокатке позволяет за один передел получать значительное сокращение площади поперечного сечения заготовки. Слитки, в значительной мере неоднородные структурно и химически, могут быть обработаны только горячими.

Для горячекатаной (г/к) продукции во многом применяется марка стали 09Г2С, для холоднокатаной (х/к) – 08ПС. Холоднокатаная сталь проходит более длинный путь обработки – подвергается травлению, и лишь затем передаётся на стан. Поэтому, например, толщина х/к листа – не более 5 мм, а его поверхность намного ровнее.

Х/к лист обычно одинаковой толщины по всей площади, без окалины, которую не нужно сбивать перед покраской. Кроме того, при холодной прокатке поверхность металла упрочняется, а это улучшает его механические свойства; х/к лист при сгибании не трескается, более прочен на растяжение и разрыв. Тогда как г/к лист толщиной 3 мм и более обладает довольно большой погрешностью по толщине на площади листа, имеет неровную поверхность, а после термообработки его коробит, и требуется рихтовка.

ТАБЛИЦА. Сравнение свойств х/к и г/к листа

Ровная, поэтому используется там, где в конечном продукте это имеет значение, в т.ч. для металлоизделий (метизов) и в приборостроении

Неровная, чаще всего середина листа «опускается», поэтому в основном применяется в строительстве и сварке металлоконструкций

Напряжение в листе

Равномерное. Это важное свойство металла любого назначения, особенно для приборо- и автостроения

Неравномерное. Тем не менее, используется в машиностроении

Обычно делается из низкоуглеродистой стали и имеет высокую пластичность (можно неоднократно и сильно гнуть)

Делается из углеродистой, низколегированной стали. Для производства котлов и сосудов под давлением используют также легированную сталь

— авто- и судостроение

— в строительстве (для получения профнастила, кровельных листов)

— строительство (в основном в виде несущих покрытий)

— машиностроение, в т.ч. судо- и авиастроение

В Украине значительная часть прокатных мощностей металлургических предприятий нуждается в модернизации с точки зрения как производственной эффективности оборудования, так и доступного сортамента.

Производство горячекатаного проката

«Горячие» станы способны производить плиты толщиной 50-350 мм, листы 3-50 мм и полосы (сматываемые в рулоны) толщиной до 20 мм. Станы для толстого листа включают 1-2 клети типа «дуо» или «кварто» (т.е. с одной или двумя парами валков), иногда с дополнительными вертикальными клетями для обжатия боковых кромок. Для полос применяются станы из 10-15 клетей «кварто» и клетей с вертикальными валками.

На выходе из валков ставятся выходные рольганги и другое вспомогательное оборудование для дальнейшей обработки: у толстолистовых станов – правильные машины, ножницы, термические печи и др., у полосовых – моталки для сматывания в рулоны, конвейер для рулонов, оборудование для их разматывания, правки, резки.

В свою очередь, сортовые станы довольно различны по своим свойствам. Основные их типы – это

  • универсальные станы для широкополочных балок, обычно из 3 или 5 последовательных клетей;
  • рельсобалочные станы ступенчатого типа из 2 или нескольких линий с клетями «трио» и «дуо»;
  • крупносортные станы ступенчатого и полунепрерывного типа из 2 или нескольких линий с клетями «трио» и «дуо»;
  • среднесортные станы ступенчатого типа в 2 или 3 линии;
  • мелкосортные станы (непрерывные или полунепрерывные);
  • непрерывные проволочные станы.
Читайте также:  Слиток стали бдо как сделать

Обзор спецификаций горячекатаного проката

Г/к прокат подразделяется, среди прочего, на:

  • «толстый лист» из углеродистой стали, а также из конструкционной качественной стали;
  • тонкий лист из стали повышенной прочности;
  • лиcт из углepoдиcтой, низкoлeгиpoвaнной или лeгиpoвaнной стали для кoтлoв и cocудoв пoд дaвлeниeм;
  • лист для холодной штамповки из конструкционной качественной стали;
  • для судостроения;
  • низколегированный конструкционный для мостостроения;
  • сортовой стальной горячекатаный (круглый, квадратный, шестигранный);
  • сортовой и фасонный из нелегированной стали;
  • сортовой из конструкционной нелегированной или легированной стали для холодной объемной штамповки;
  • сортовой из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением.

Г/к лист может классифицироваться по точности (А – повышенной точности, Б – нормальной точности), по плоскостности (ПО – особо высокой, ПВ – высокой, ПН – нормальной плоскостности), по характеру кромки (НО – с необрезной кромкой, О – с обрезной кромкой) и др.

Преимущества горячекатаного проката, общие применения

Основное преимущество г/к проката – стоимость, что позволяет использовать более значительные его объёмы в сферах, где качество поверхности или внешний вид не столь важны. Например, при строительстве крупных объектов «красота» несущих металлоконструкций не принципиальна, то же самое касается крупных внутренних узлов машин и оборудования. Соответственно, г/к сталь используется прежде всего в таких «тяжёлых» секторах, как строительная индустрия, тяжелое машиностроение.

Производство холоднокатаного проката

«Холодные» станы бывают листовые (для поштучного листа), широкополосные (для рулона), лентопрокатные (для сматываемой ленты толщиной от 1 мкм до 4 мм и шириной от 20 до 600 мм), фольгопрокатные (для полосы толщиной менее 0,1 мм), плющильные (для обжатия проволоки в узкую ленту), для холодной прокатки труб.

При рулонной прокатке с обеих сторон рабочей клети устанавливаются намоточно-натяжные барабаны – моталки, для разматывания рулона перед подачей в валки и сматывания при выходе из них. Самые эффективные листовые станы – это непрерывные.

Обзор спецификаций холоднокатаного проката

Х/к прокат подразделяется, в частности, на:

  • тонкий лист из углеродистой стали качественной или обыкновенного качества общего назначения;
  • тонкий лист из низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки;
  • тонкий лист из электротехнической изотропной или анизотропной стали;
  • лента из коррозионно-стойкой и жаростойкой стали, из углеродистой стали, из термобиметаллов и др.

Преимущества холоднокатаного проката, общие применения

Достоинством х/к металла являются прочностные характеристики и внешний вид. На нём нет окалины. Напряжение в листе распределяется равномерно, что принципиально важно для проката любого назначения. Чаще всего делается из низкоуглеродистой стали и имеет высокую пластичность (т.е. можно неоднократно и сильно сгибать). Поэтому используется в различных сферах машиностроения (включая авто- и судостроение), в приборостроении, строительстве (профнастил, кровельный лист, отделочные материалы). Именно х/к лист подвергается оцинковке и покраске для получения металла с покрытием, который имеет улучшенные защитные свойства.

Выбор между г/к и х/к прокатом (и их различными видами) зависит от запросов потребителя: строительство ли это несущих конструкций или же, напротив, отделочный материал для внешнего фасада, изготовление крупных тяжёлых машин – или производство точной электроники. Горячекатаная сталь выигрывает по цене и многообразию вариаций, холоднокатаная – по качеству и «внешности». При этом обратим внимание, что сортовой прокат является горячекатаным, тогда как сходные между собой типоразмеры листа могут быть как горяче-, так и холоднокатаными.

Источник