Один из основных продуктов металлургического производства – металлопрокат. Представленная на отечественном рынке продукция соответствует ГОСТу и международным стандартам качества. Ассортимент российских производителей шире номенклатуры зарубежных, поэтому у потребителей металлопроката в нашей стране не возникает проблем с выбором нужного изделия. Широкий ассортимент продукции из металла вы можете посмотреть, например, на сайте компании-производителя БСМ-Металл. Они предлагают широкий выбор металлопродукции, такой как цветной металлопрокат, черный и сортовой металлопрокат, спецсталь и многое другое по доступным ценам. Далее давайте поговорим о классификации сортового металлопроката, особенностях его производства и применении.
Применение сортового металлопроката
О какой бы отрасли промышленности не зашла речь – каждая из них сегодня не может обойтись без использования сортового металлопроката. Самые большие объемы металлических заготовок применяются в строительстве, машино- и судостроении.
Гражданское, коммерческое, промышленное строительство
Широко используются длинномеры для усиления прочности важнейших элементов, на которые приходится высокая доля динамической нагрузки, также – для создания декоративных и оградительных элементов. Металлопрокат, используемый в декоративных целях, отличается облегченным профилем. Из металлических заготовок делают системы вентиляции, водоснабжения и отопления, крепления и т.д. В дорожном строительстве не обойтись без металлических рельс и ограждений.
Машиностроение, приборостроение
Сортовой прокат необходим для изготовления многочисленных деталей и узлов. Из него делают элементы любой техники. Из профилированного длинномерного проката производят детали, повышающие прочность несущих конструкций. Основная доля потребляемого в мире сортового металлопроката приходится именно на машиностроение.
Судостроение
В этой сфере металлопрокат имеет важнейшее значение. Длинномерные изделия выполняют функцию укрепляющих элементов, эффективно справляясь с динамическими нагрузками.
Виды проката
На заводах применяют разные виды проката. Технологии отличаются по используемому оборудованию, этапам проведения работ. Для изготовления деталей из стали используют станки разной конструкции.
Листовой
Это популярный вид обработки металла, при котором деталь сначала нагревают, а потом пропускают через вращающиеся валки. Технология может проводиться двумя способами:
- Горячекатная — метод подразумевает нагрев материала до 1700 градусов по Фаренгейту. После нагревания металл становится более пластичным, менее твердым. Однако прокатка при высоких температурах не позволяет точно просчитывать размер готовых изделий после остывания. Дополнительно к этому, сильный нагрев способствует образованию окалины, которую нужно убирать.
- Холоднокатная — технология подразумевает малый разогрев заготовок, перед проведением дальнейших работ. Поверхности деталей очищаются от окалин. После этого их подвергают другим технологическим операциям.
Первый вариант прокатки более экономичный. С его помощью можно работать с листами большой толщины. Второй метод позволяет создавать более точные по размерам детали, но не подходит для работы с листами металла толщиной более 5 мм.
Сортовой
Этот вид технологии можно разделить на горячий и холодный методы. С его помощью изготавливается:
- проволока, арматура;
- шестигранники, квадраты;
- круги, полукруглые детали.
Фасонный
Малая группа проката. Название технология получила из-за сложной формы готовых изделий. На выходе получаются детали большой величины. Их изготавливают на промышленных станках. Продукцию фасонного проката можно разделить на две группы:
- Для массового назначения. К ней относятся швеллера, угловые профиля.
- Для специального назначения. К ним относятся рельсы для железнодорожных или трамвайных полотен, перекрытия, балки, промышленные упоры.
Такой способ проката применяется в строительстве.
Фасонный прокат
Классификация сортового металлопроката
Сортовой металлопрокат
Выделяют сортовой, трубный, листовой и фасонный прокат, но именно сортовой отличается наибольшим разнообразием подвидов. В основном это – не конечные продукты, а полуфабрикаты, предназначенные для изготовления тех или иных конструкций и деталей.
Выделяют 3 группы сортового проката:
- Металлические изделия с простым сечением: шестигранник, круг, квадрат, полоса. Данные элементы чаще всего изготавливаются из углеродистой стали и могут иметь любой размер – от мелкого до очень крупного;
- Фасонный (фигурный) металлопрокат общего и специального назначения. Особенно востребованы в связи с широкой сферой применения швеллеры и уголки. Швеллер – балка с сечением в форме буквы П. Полки у швеллера находятся по одну сторону стенки. Швеллеры бывают специальные стальные, горячекатаные, гнутые, перфорированные, неравнополочные, с расположенными под определенным углом гранями и с параллельными гранями. Уголок имеет сечение в форме буквы «Г». Грани могут иметь разные размеры и толщину;
- Арматура (рифленая и гладкая), используемая для армирования железобетонных конструкций и колеса. Данная категория согласно некоторым источникам может относиться ко второй группе, что не является ошибкой.
Отличить простой прокат от фасонного можно, зная четкое правило, прописанное в технической документации. Сечение простого металлопроката не может быть пересечено касательной к любой из расположенных по контуру этого сечения точек. Сечение же фасонного изделия может пересечься хотя бы одной касательной к точке контура.
Существует ещё несколько признаков классификации, зная которые, проще подобрать нужную позицию.
По способу обработки поверхности
- Матовый;
- Зеркальный;
- Шлифованный;
- Калиброванный.
По ГОСТу
- Первый класс. Сортовой металлопрокат не требует дополнительной обработки, т.к. характеризуется максимальными физическими и техническими параметрами.
- Второй класс. Для дальнейшего использования подвергается обработке под горячим давлением;
- Третий класс. Обрабатывают холодным механическим способом, резанием.
По размеру
- Крупный. Круглые изделия с диаметром сечения от 80 мм, квадратные с сечением от 70 мм, арматурные профили, углы с размером полок от 90 мм, двутавровые балки (обычные и облегченные), колонные профили, швеллеры, шестигранная и полосовая сталь, рельсы и т.д. Крупносортный прокат изготавливается из углеродистой стали или имеющей низкое содержание легирующих компонентов конструкционной стали.
- Средний. Используемые в конкретной отрасли фасонные профили, узкоколейные рельсы, прокат с сечением в форме круга, квадрата, шестигранника, двутавровые балки, штрипсы и прочее.
- Мелкий. Сегодня можно купить сортовой металлопрокат в виде точных аккуратных заготовок очень маленьких размеров: круглый диаметром до 30 мм, квадратный с сечением до 10 мм, угловую сталь с размером полок до 50 мм, прутья, полосовую сталь, швеллеры. Мелкий прокат реализуется в виде бухт и прутков.
Помимо стали, используемой для создания крупного металлопроката, для изготовления среднего и мелкого проката подходят высоколегированные и нержавеющие сплавы.
Сегодня сортовой металлопрокат весьма востребован. Наиболее популярные изделия – круглые трубы, уголки, балки, листовой металл, круги и другое.
Технология изготовления сортового проката и фасонного
При производстве материалов используются углеродистые марки стали обыкновенного качества. В процессе изготовления проката применяется большое количество станков и дополнительного оборудования:
рельсобалочного;
проволочного;
крупного и мелкосортного и пр.
В качестве сырья для прогонки на станах используются заготовки различной длины и сечения, а также обжатые болванки. Готовая продукция выпускается методом горячего проката, в процессе которого сырье подвергается:
нагреву;
деформации;
раскрою на детали мерной длины;
клеймению.
После всех манипуляций готовый сортамент охлаждается, затем подвергается окончательной отделке: очистке от окалины и поверхностных дефектов, правке, маркировке, упаковке.
Сортовой прокат. Основные профили сортового проката. ГОСТ 535-2005.
Стальной сортовой прокат – вид металлопродукции, при производстве которого используются углеродистые стали обыкновенного назначения, качественные конструкционные, с легирующими добавками. В соответствии с ГОСТом 535-2005 к этой категории металлопроката относятся круг, шестигранник, квадрат, полоса.
Особенности производства
Технология изготовления продукции – горячая прокатка, которая протекает при температурах за порогом температуры рекристаллизации. Часть проката идет непосредственно в производство деталей машиностроения, крепежа, стройизделий и конструкций. А часть подвергается холодному деформированию – прокатке, волочению, протягиванию. Холодное деформирование происходит в температурном диапазоне, не достигающем порога начала рекристаллизации. В результате этого процесса у горячекатаных полуфабрикатов улучшается точность геометрических параметров, качество поверхности, повышается прочность, но обычно снижается пластичность. Структура становится волокнистой, зерна вытягиваются вдоль оси деформации. Для снятия внутренних напряжений проводят рекристаллизационный отжиг.
Сортовой прокат из нелегированных сталей склонен к появлению очагов коррозии и их последующему распространению. Для повышения срока службы металлоизделия покрывают защитным цинковым, алюмоцинковым, гальфановым слоем или ЛКМ.
Виды сортового металлопроката
Сортовым прокатом называют горяче- и холоднокатаные изделия, у которых касательные, проведенные через любую точку контура, не пересекают тело металлоизделия. Такому требованию соответствуют:
- Круг. В продажу поступает мотками (диаметром до 9 мм) или прутками. В зависимости от размера сечения, производственной технологии, марки стали, выполняет функции полуфабриката для производства труб или многоугольных профилей, подката для холоднодеформированных изделий. Из круга изготавливают крепежные элементы, детали оград и ворот, лестничные перила, металлоконструкции различного назначения.
- Квадрат. Стандартизированная горячекатаная продукция, которая выпускается с размерами стороны 6-200 мм, холоднокатаная – 3-100 мм. Изделия малых сечений поступают в продажу мотками, средних и больших – в прутках. Квадрат востребован при производстве крепежа, для изготовления декоративно-функциональных элементов ворот, оград, лестниц, при оформлении интерьеров, в ландшафтном дизайне, машиностроении.
- Шестигранник. Горячекатаные пруты выпускаются номерами 8-103. Номер равен диаметру вписанной окружности в миллиметрах. Этот товар наиболее популярен при производстве крепежных элементов. Калиброванные шестигранные пруты имеют номера 3-100. Калиброванный прокат из коррозинностойких сталей с полированной поверхностью («сатин», «зеркало», «суперзеркало») востребован в дизайне интерьеров, при оформлении фасадов, изготовлении декоративных или декоративно-функциональных элементов.
- Полосовой прокат. Ширина горячекатаной полосы – 10-200 мм, толщина – 4-30 мм. В зависимости от способа производства и применяемой марки стали, полоса предназначается для общего применения, изготовления лопаток турбин, инструмента, рессор, плакирования. Металлопродукция используется в качестве полуфабриката для изготовления труб и гнутых профилей. Полосовой прокат с декоративной обработкой поверхности – продукция, популярная в интерьерном дизайне и архитектуре. Оцинкованные полосы востребованы в электротехнике, для устройства линий заземления и молниеотводов.
Виды сортового проката и фасонного
Эксплуатационные характеристики и классификацию материалов утверждает ГОСТ 535-2005. По стандарту к сортаменту сортового проката относятся изделия, поперечное сечение которых не пересекается с касающейся контура прямой:
круг;
квадрат;
шестигранник;
проволока;
полоса.
К фасонному прокату относятся профиль, который в поперечном сечение пересекается с касающейся контура прямой. Это двутавровая балка, уголок, швеллер.
Особенности производства сортового металлопроката
Помимо физических характеристик и размера, цена сортового металлопроката зависит от способа его изготовления.
Горячекатаный металл
Горячекатаный круглый пруток
Нагрев заготовки перед помещением в прокатный стан ускоряет процесс изготовления. Получаемые таким способом изделия характеризуется равномерной структурой, сниженным внутренним напряжением. Это позволяет облегчить дальнейшую механическую обработку.
Горячая прокатка используется для создания крупногабаритных изделий, профилей из простых сплавов и прочих деталей, изготовление которых без нагрева осложнено.
Холоднокатаный металл
Холоднокатаный металл
Основная особенность произведенных методом холодной прокатки изделий – поверхностное упрочнение. Способ подходит для производства малоформатных профилей; он улучшает физико-механические параметры продукта.
По окончанию процесса изготовления сортовой металлопрокат в обязательном порядке маркируется. Маркировка содержит все геометрические данные, информацию о точности обработки, об использованном металле и о способе изготовления.
Способы производства сортового проката регулярно корректируются и совершенствуются, чтобы продукция соответствовала строгим требованиям (которые также постоянно растут), предъявляемым к готовым изделиям. Максимальной точности и самых высоких эксплуатационных характеристик требует машиностроение, судостроение, строительство стратегических объектов. Использование техники нового поколения позволяет легко решать задачи, которые казались невыполнимыми один-два десятка лет назад.
Если изготавливаемая прокатная продукция предназначена для применения в отраслях, требующих особых свойств металла (устойчивость к коррозии, прочие характеристики), это необходимо учесть на этапе производства. В металл добавляются специальные компоненты, производится особая обработка поверхности.
