Сортовой прокат

Ни одна промышленная отрасль не может обойтись без использования металлопроката – заготовки из металла, которая прошла обработку на станке. Форма заготовки может быть самой разной. Ее выбор зависит от того, для применения в какой из отраслей промышленности она предназначена.

Существует множество видов металлопроката. Но наиболее востребованы из них следующие:

  • сортовой металлопрокат;
  • фасонный;
  • листовой и трубопрокат.

Что такое листовой и трубопрокат несложно догадаться по названию. Поэтому целесообразно рассмотреть, чем отличается между собой фасонный и сортовой прокат.

Классификация сортового металлопроката

Сортовой металлопрокатСортовой 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.

Особенности производства сортового металлопроката

Помимо физических характеристик и размера, цена сортового металлопроката зависит от способа его изготовления.

Горячекатаный металл

Горячекатаный круглый прутокГорячекатаный 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 металлХолоднокатаный 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.

Оборудование

Чтобы понимать, как изготавливаются разные детали, нужно знать какое оборудование используется при проведении технологических процессов. Прокатка проводится на следующих станках:

  • Проволочные механизмы. С их помощью изготавливается проволока диаметром до 10 мм.
  • Слябинги — предназначены для обработки длинных прямоугольных изделий.
  • Блюминги — используются при изготовлении больших квадратных изделий. Помимо квадратных сечений, механизмы могу делать заготовки разной формы.
  • Трубопрокатные — промышленные машины, которые используются для создания металлических труб разного диаметра.

Прежде чем начинать прокатку металл разогревается с помощью промышленных печей, подаётся через отрезные ножницы к вращающимся валам.

Техника выполнения

Специалисты выделяют два способа прокатки:

  • Металлические слитки разогреваются и подаются к специальным зажимным механизмам. Поверхность заготовки очищаются от образовавшихся дефектов. Заготовки нагреваются повторно, подаются через вращающиеся валы ещё раз.
  • Промышленный способ, подразумевающий постоянное литье без перерыва. Расплавленный металл подаётся под вращающиеся катки. Это метод подходит для обработки цветных металлов.

Далее изделия подвергаются токарным работам, шлифовке, фрезеровке, расточке, сверлению, разрезанию. Этапы прокатки алюминиевых сплавов:

  • Лист проходит через подвижные катки, чтобы получились ровные поверхности.
  • Металл фрезеруется.
  • На заготовку с двух сторон накладываются алюминиевые листы.
  • Деталь нагревается.

Последними этапами идёт отжиг, холодная прокатка.

Прокат — технологическая операция, с помощью которой изготавливают металлические детали разных размеров и формы. Существует несколько способов обработки. Продукция, которую делают с помощью этого метода обработки, популярна в различных направлениях промышленности.

Что входит в понятие «фасонный прокат»?

По ГОСТу 535-2005 к фасонному металлопрокату относятся металлоизделия, в которых некоторые касательные к контурам сечения пересекают это сечение.

  • Двутавр – горячекатаная продукция с поперечным сечением в виде буквы «Н». Изготавливается с внутренними гранями полок – параллельными (ГОСТ 26020-83 и СТО АСЧМ 20-93) или расположенными под уклоном (ГОСТ 8239-89). Эти металлоизделия используются, в основном, в массовом жилищном строительстве, для возведения частных домов применяются редко.
  • Швеллер – горячекатаная продукция с поперечным сечением в виде буквы «П». Изготавливается с внутренними гранями полок – параллельными или расположенными под уклоном – в соответствии с ГОСТом 8240-89. Области применения металлопроката – индивидуальное и массовое строительство, сооружение различных каркасных строений, малых форм – навесов, теплиц, беседок.
  • Уголок. Горячекатаный равнополочный уголок регламентируется ГОСТом 85009-83, неравнополочный – ГОСТом 8510-86. Размер стороны равнополочного уголка находится в диапазоне – 2-25 см. Уголок предназначен для строительства, машиностроения, изготовления производственного оборудования, бытовых приборов.

Отличительные особенности

Металлопрокат изготавливается из сплавов различной стали. Его подразделяют на два основных вида:

  • фасонный;
  • сортовой прокат.

Сортовой прокат

Чем же они отличаются? Если говорить простым языком, к фасонному типу относятся пустотелые элементы из металла. Это означает, что в поперечном сечении они имеют сплошную невыпуклую геометрическую фигуру. Яркими представителями этой разновидности являются уголки, швеллеры и профили. К сортовому типу относятся металлические элементы, не имеющие полости. То есть в поперечном сечении они выпуклые. Представить себе сортовой металлопрокат можно, взглянув на металлический прут.

Трубный прокат: виды и характеристики

Трубы имеют круглое или профильное (отличное от круглого) поперечное сечение, изготавливаются бесшовными или со сварным швом (прямым – одним или несколькими, спиралевидным.

  • Трубы круглого сечения. Бесшовная горячекатаная продукция применяется в областях, требующих высокой устойчивости к различного рода воздействиям, например, для передачи сред под давлением. Более дешевыми и распространенными изделиями являются сварные трубы. Одна из разновидностей сварных трубных изделий – трубы ВГП (трубы водогазопроводные) – широко востребована в ЖКХ для организации трубопроводных систем водо-, тепло- и газоснабжения.
  • Профильные трубы – прямоугольного и квадратного сечения. Эта металлопродукция для передачи газовых и жидких сред не применяется. Профильный трубный прокат востребован в каркасном строительстве, для изготовления навесов, теплиц, беседок.

Таблица основных характеристик проката

Наименование проката Основные ГОСТы Диапазон размеров Основные области применения

Сортовой прокат

Круг горячекатаный 2590-2006 Диаметры – 5-300 мм Производство крепежа, заготовка для холодного
деформирования
Круг холоднодеформированный 7417-75 Диаметры – 3-100 мм Изготовление крепежа и других деталей на станках-автоматах
Квадрат горячекатаный 2591-88 Размер стороны – 8-200 мм Производство крепежа, строительство
Квадрат холоднодеформированный 8559-75 Размер стороны – 3-100 мм Изготовление деталей для автомобиле- и машиностроения
Шестигранник горячекатаный 2879-2006 Диаметр вписанного круга – 8-103 мм Производство крепежа, деталей машин и механизмов
Полоса 103-2006 Толщина – 4-80, ширина – 10-200 мм Производство гнутых профилей, труб, строительство,
устройство заземляющего контура, декоративные, отделочные
работы

Фасонный прокат

Уголок 85009-83 Размер стороны равнополочного уголка – 20-250 мм Строительство (изготовление различных металлоконструкций,
армирование жб элементов), производство машин, механизмов,
промышленного оборудования, стоек для трубопроводов
Швеллер 8240-89 Высота стенки швеллера – 5-40 см Строительство, устройство пролетных конструкций,
изготовление каркасов под отделочные материалы,
изготовление рекламных носителей
Двутавр 8239-89 Высота стенки – 10-60 см Гражданское, промышленное, инфраструктурное строительство

Листовой прокат

Горячекатаный лист 19903-2015 Толщина – 0,5-160,0 мм Производство труб, гнутого профиля, изготовление настилов,
сплошных ограждений, подкат для холоднокатаного листа,
котлостроение
Холоднокатаный лист 19904-90 Толщина – 0,35-5,0 мм Автомобиле- и машиностроение

Трубный прокат

Круглые бесшовные 8732-78 Наружный диаметр – 20-550 мм Передача жидких и газовых сред при высоких температурах и
давлении, создание металлоконструкций
Круглые электросварные прямошовные 10704-91 Наружный диаметр – 10-245 мм Организация систем водо-, газо-, теплоснабжения
Профильные сварные 8645-68 Длина – 15-230 мм, высота – 10-150 мм Каркасное строительство, изготовление лестниц, ограждений

Применение сортового проката

Сортовой тип, по сути, является полуфабрикатом, из которого посредством дальнейшей обработки получают готовую продукцию. Данный материал широко применяется в строительстве. Из него производят конструктивные элементы зданий и сооружений, а также множество других изделий.

После дополнительной обработки из заготовок сортового типа изготавливают следующее:

  • детали для различных механизмов;
  • крепежные детали;
  • гнутые профили.

Технология профилирования гнутых профилей

Технология профилирования гнутых профилей

Виды сортовой продукции

Главной особенностью этого типа является то, что его поперечное сечение имеет простую геометрическую форму. Он разделяется на следующие разновидности:

  • простой;
  • арматура.

Существует несколько типов простого проката:

  • круглый;
  • квадратный;
  • шестигранный;
  • полосовой.

Арматура – это множество простых элементов, которые соединены между собой. Арматуру применяют при строительстве железобетонных конструкций в сочетании с бетоном. Данное изделие позволяет усилить свойства бетона, либо служить для его растяжения.

Виды арматуры

Виды арматуры

В зависимости от качества поверхности, такой прокат стали делится на следующие группы:

  • 1ГП – продукт, который не требуют дальнейшей обработки поверхности;
  • 2ГП – продукт, поверхность которого требует горячей обработки давлением;
  • 3ГП – продукт, поверхность которого обрабатывается холодным способом, подразумевающим механическую резку.

Применение стального круга

Стальной круг – это один из наиболее распространенных видов рассматриваемой продукции. Данное изделие изготавливается в виде стального прута, имеющего круглое поперечное сечение. Стандартный диаметр стального круга варьируется от 5 до 270 мм. Однако при необходимости диаметр круга может быть увеличен до 330 мм.

Стальной круг нашел широкое применение в машиностроении. В этой области промышленности его используют для изготовления различных втулок, валов, осей и прочих деталей, входящих в конструкцию машин. Помимо этого он применяется при изготовлении оград, кованых изделий, в том числе заборов, решеток на окна и двери и других изделий.

Решетки на окна

Применение стального круга в изготовлении решеток

Применение квадратов и шестигранников

Квадратный тип продукта, как и шестигранный, является таким же стальным прутом, имеющим либо квадратное, либо шестигранное поперечное сечение. Их стороны имеют стандартные размеры, варьирующиеся от 6 до 200 мм. Изготовление продукции более внушительных размеров возможно лишь по индивидуальному заказу.

Эти виды чаще всего применяются в строительстве. Из них изготавливают конструкционные элементы ворот, оград, скамеек и других конструкций.

Применение полосового проката

Стальные полосы применяются при изготовлении металлических конструкций, а также гнутого профиля, например, уголков. Полосовая продукция применяется при изготовлении автомобильных рессор, различных режущих инструментов, либо в качестве элементов конструкций, которые работают на растяжение. Сортовой металлопрокат полосового типа также применяется при изготовлении труб и различных декоративных элементов.

Применение фасонного проката

В зависимости от сферы применения фасонный тип продукции делят на две разновидности:

  • массового назначения;
  • специального назначения.

Наибольшим спросом, безусловно, пользуется металлопрокат массового назначения. К данной разновидности относятся следующие изделия:

  • стальные уголки;
  • стальные швеллера;
  • стальные двутавры.

Прокат сталь профиль специального назначения применяется преимущественно при строительстве железнодорожных и трамвайных путей, шахтных выработок, а также в других особых отраслях.

Применение уголков

Уголки – это самый распространенный вид продукции, нашедший повсеместное применение. Стандартная ширина их полки варьируется в пределах 20-250 мм. Толщина стенки чаще всего зависит от предыдущей величины и может составлять от 5 мм до 12 мм.

Применение уголков

Уголки из металла применяются в разных отраслях

Применение швеллеров

Швеллер – это вид фасонного металлического продукта, у которого поперечное сечение выполнено в виде буквы «П». Эти изделия применяются практически во всех промышленных отраслях. Без них невозможно построить здание, создать автомобиль, либо изготовить какое-либо другое оборудование.

Швеллеры имеют разную высоту поперечного сечения, которая непосредственно отражается на прочностных характеристиках изделий.

Применение двутавров

Двутавры – это изделия, выполненные в виде буквы «Н». Их чаще всего применяют в строительстве, в частности, при возведении различных сооружений и мостов.

Помимо этого, двутавры применяются в машиностроительной и вагоностроительной отраслях.

Высота их полок составляет от 100 мм до 1000 мм, а ширина – от 55 мм до 400 мм. Исходя из размерного ряда, двутавры разделяются на следующие виды:

  • стандартные;
  • широкополочные;
  • колонные.

Из чего изготавливается металлический прокат

При его производстве могут использоваться различные виды стали и сплавов. К ним относятся:

  • углеродистая сталь или так называемый черный металл;
  • легированная сталь, прочностные и эксплуатационные характеристики которой улучшены за счет добавления различных химических компонентов;
  • нержавеющая сталь;
  • алюминий;
  • медь;
  • жесть.

Это далеко не полный перечень материалов, применяемых при изготовлении металлопроката. Огромный выбор металлов и форм выпускаемой продукции позволяет использовать ее в самых разных отраслях производства. Из этого материала можно изготавливать детали любых форм, обеспечивая их устойчивость к любым нагрузкам и температурному режиму.

Как сортовой, так и фасонный металлопрокат применяются практически во всех отраслях промышленности. Однако их отличие заключается в том, что сортовой тип применяется в качестве заготовок, в том числе и для производства фасонного типа.

Видео по теме: Производство сортового проката

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.

Сортовой прокат

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

Сортовой прокат

Сортовой прокат

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

Сортовой прокат

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.

Сортовой прокат

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 прокатодин 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: Нникель, Ввольфрам, Гмарганец, Дмедь, Ккобальт, Ттитан.

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 0 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 термообработкизакалка, отпуск, отжиг, нормализация.
Для повышения твердости стали применяют закалкунагревание 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 отпускаостывшую 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.
Нормализацияразновидность 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 сталитвердость 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.


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий