Какие свойства имеет прокат

Виды проката

• Печать
• E-mail

Подробности

Категория: Сортовой прокат

 Сортовой прокат

В машиностроении, строительстве, на транспорте широко применяется металлический прокат: листы, полосы, ленты, рельсы, балки и т. д. Его получают в результате обжатия слитка металла в горячем или холодном состоянии между вращающимися валками прокатного стана. Таким образом обрабатывают сталь, цветные металлы и их сплавы.

Профиль проката (форма его поперечного сечения) зависит от формы валков. На рисунках показаны основные профили продукции прокатного производства, называемой сортовым прокатом.

Различают следующие профили сортового проката: простые (круг, квадрат, шестиугольник, полоса, лист); фасонные (рельс, балка, швеллер, тавр и др.); специальные (колеса, арматурная сталь и др.).

Чаще всего сортовой прокат используется в качестве заготовок для различных деталей. Например, из шестигранного прутка делают болты, гайки. Из круглого проката вытачивают цилиндрические детали на токарных станках. Уголковый прокат применяется в производстве рам, каркасов, стеллажей и т. д.

Прокаткой можно придать заготовке форму готовой детали, тем самым избежать дополнительной обработки и, следовательно, уменьшить отходы металла, сэкономить время.

Ниже представлены несколько образцов распространённых видов проката: труба, арматура, балка, швеллер, лист, уголок, полоса и т.д.

Сортовой прокат — один из видов полуфабрикатов. Так называют продукт труда, предназначенный для дальнейшей обработки и получения готовых изделий.
С некоторыми видами полуфабрикатов вы уже знакомы – это пиломатериалы, фанера, проволока.
Листовой прокат подразделяется на тонколистовой (до 4 мм) и толстолистовой (свыше 4 мм

Виды и свойства стали

Сталь — это сплав железа с углеродом (до 2%) и другими химическими элементами. Она широко применяется в машиностроении, на транспорте, в строительстве, быту.
В зависимости от состава различают углеродистую и легированную сталь. В углеродистой стали содержится 0,4…2% углерода. Углерод придает стали твердость, но увеличивает хрупкость, снижает пластичность. При добавлении в сталь во время плавки других элементов: хрома, никеля, ванадия и др. — изменяются ее свойства. Одни элементы повышают твердость, прочность, другие — упругость, третьи придают антикоррозийность, жаропрочность и др. Стали, в которых есть эти элементы, называются легированными. В марках легированной стали добавки обозначают буквами: Н — никель, В — вольфрам, Г — марганец, Д — медь, К — кобальт, Т — титан.

По назначению различают конструкционную, инструментальную и специальные стали.
Конструкционная углеродистая сталь бывает обыкновенного качества и качественная. Первая — пластичная, но обладает невысокой прочностью. Применяется для изготовления заклепок, шайб, болтов, гаек, мягкой проволоки, гвоздей. Вторая отличается повышенной прочностью. Из нее изготавливают валы, шкивы, ходовые винты, зубчатые колеса.
Сталь  инструментальная  обладает   большей   твердостью, прочностью, чем конструкционная, и применяется для изготовления зубил, молотков, резьбонарезных инструментов, сверл, резцов.
Специальные стали — это стали с особыми свойствами: жаропрочные, износостойкие, нержавеющие и др.
Все виды сталей маркируются определенным образом. Так, конструкционная сталь обыкновенного качества обозначается буквами Ст. и порядковым номером от до 7 (Ст. О, Ст. 1 и т. д.— чем выше номер стали, тем выше содержание углерода и предел прочности), качественная — двумя цифрами 05, 08, 10 и т. д., показывающими содержание углерода в сотых долях процента. По справочнику можно определить химический состав стали и ее свойства.
Свойства стали можно изменять с помощью теплового воздействия — термической обработки (термообработки). Она заключается в нагреве до определенной температуры, выдержке при этой температуре и последующем быстром или медленном охлаждении. Диапазон температур может быть широким в зависимости от вида термообработки и содержания углерода в стали.
Основные виды термообработки — закалка, отпуск, отжиг, нормализация.
Для повышения твердости стали применяют закалку — нагревание металла до определенной температуры (например, до 800 °С) и быстрое охлаждение в воде, масле или других жидкостях.
При значительном нагревании и быстром охлаждении сталь становится твердой и хрупкой. Хрупкость после закалки можно уменьшить с помощью отпуска — остывшую закаленную стальную деталь вновь нагревают до определенной температуры (например, 200…300°С), а затем охлаждают на воздухе.
У некоторых инструментов закаливают только их рабочую часть. При этом повышается долговечность всего инструмента.
При отжиге заготовку нагревают до определенной температуры, выдерживают при этой температуре и медленно (в этом главное отличие от закалки) охлаждают. Отожженная сталь становится мягче и поэтому лучше обрабатывается.
Нормализация — разновидность отжига, только охлаждение происходит на воздухе. Этот вид термообработки способствует повышению прочности стали.

Термическую обработку стали на промышленных предприятиях выполняют рабочие-термисты. Термист должен хорошо знать внутреннее строение металлов, их физические, технологические свойства, режимы термообработки, умело пользоваться термическими печами, строго соблюдать правила безопасности труда.

Важнейшие механические свойства стали — твердость и прочность. На твердость сталь испытывают при помощи специальных приборов-твердомеров. Метод измерения основан на вдавливании в образец более твердого материала: шарика из твердой стали, алмазного конуса или алмазной пирамиды.

Значение твердости НВ определяют делением нагрузки на площадь поверхности отпечатка, оставляемого в металле (метод Бринелля) (рис. справа, а),   

или по глубине погружения в металл алмазного острия, стального шарика (метод Роквелла) (рис. 6).

Прочность стали определяют на разрывных машинах испытанием образцов специальной формы, растягивая их в продольном направлении вплоть до разрыва (рис. слева). Определяя прочность, делят наибольшую нагрузку, которая предшествовала разрыву образца, на площадь его первоначального поперечного сечения.

Металлопрокат – это общий термин, который объединяет все изделия, получаемые методом прокатки. В зависимости от назначения и сферы использования заготовки могут принимать разные формы, поэтому металлопрокат подразделяют на две основные группы: сортовой и фасонный. Категории продуктов различаются не только по внешнему виду, но и по эксплуатационным характеристикам, поэтому важно понимать разницу между двумя видами проката.

Сортовой прокат – особенности, плюсы и сфера использования

В категорию сортового проката входят изделия с простой геометрической формой. В эту группу входят шестигранники, стальные полосы, квадратные и круглые стержни. Основная классификация делит весь сортовой прокат на несколько категорий по качеству поверхности. Так, первая группа включает изделия, которые могут использоваться по прямому назначению без обработки поверхности. Далее идет прокат, который необходимо подвергнуть термической обработке под давлением, и изделия, которые обрабатывают механическим способом.

Основные изделия сортового проката:

• Стальной квадрат. Как понятно из названия, металлопрокат такого типа имеет квадратную форму и используется в качестве строительного материала при возведении различных конструкций. Для производства используется углеродистая или легированная сталь, размерная сетка варьируется от 6 до 200 мм, размерные параметры устанавливаются по показателям одной стороны.
• Стальная полоса. Прокат прямоугольной формы, который получают технологией горячего катания или холодного деформирования. Полосы используются в различных производственных областях, заготовки необходимы для получения различных деталей.
• Стальной круг. Изделие с круглым сечением, которое также используется на различны производствах. Диаметр круга варьируется от 5 до 200 мм, прокат изготавливается из легированной и углеродистой стали.

Технология проката сортового металла состоит из нескольких этапов, и важно соблюдать установленные стандарты на каждой стадии изготовления. На первом этапе сталь нагревается до 1250 градусов, затем ей заполняются заготовки, и изделия режутся на определенные отрезки. Далее следует этап охлаждения до температуры, когда становится возможна обработка поверхности.

Фасонный прокат: особенности и технические характеристики    

Изделия фасонного проката имеют более сложную форму, и в такую категорию входят уголки, швеллер или профиль. Так как прокат такого типа отличается более сложной конфигурацией, принято делить его на изделия массового предназначения и продукцию специального типа.

Основные типы фасонного проката:

• Угловой профиль. Стальные уголки используются для возведения различных конструкций и могут иметь как равные стороны, так и различные показатели каждой стороны.
• Стальной швеллер. Прокат такого типа выглядит как половина прямоугольника с меньшими боковыми сторонами, чем основная часть. Изделия такой формы широко используются в строительстве, сортамент представлен в диапазоне от 5 до 40 см.
• Двутавр. Балочный профиль, у которого могут быть обыкновенные или параллельные грани полок. Основная область использования также связана со строительством. 

Прокат специального назначения – это изделия, которые используются только для решения определенной задачи. Например, рельсы относят именно к такому металлопрокату, так как тяжелые профильные направляющие применяются только для строительства железных дорог. Каждое изделие фасонного проката подвергается внимательному изучению перед использованием, так как для каждого типа такой продукции установлены строгие требования по эксплуатационным характеристикам и внешнему виду.    

Металлопрокат любого типа широко используется в различных областях, и потребность в такой продукции не ослабевает. Существует строгий регламент, в котором прописаны все эксплуатационные свойства и технические параметры каждого типа проката. Производители такой продукции обязаны соблюдать установленные требования и маркировать каждое изделие, извещая клиентов о типе проката и его основных особенностях.