Профильный и марочный сортамент прокатной продукции

Продукция прокатных цехов различается по форме поперечно­го сечения и по размерам. Совокупность прокатываемых про­филей называется профиль-ным сортаментом.

Весь сортамент прокатной продукции можно разделить на четыре основ-ные группы: сортовой прокат, листовой прокат, трубы и прочие виды прока-та.

Наиболее разнообразным является сортовой прокат. В за­висимости от формы поперечного сечения он разделяется на простые профили, фасонные профили общего, отраслевого и специального назначения (рисунок 13).

К простым профилям относятся профили простой геометри­ческой формы: круглый, квадратный, шестигранный, восьмиг­ранный, полосовой и другие.

К фасонным профилям общего назначения относят угловой равнобокий и неравнобокий, швеллер, двутавровый и широко­полочный балочные, зето-вый и другие.

Фасонными профилями отраслевого назначения являются рельсы для железнодорожного транспорта и профили, применяемые в автомобильной промышленности, тракторостроении, вагоностроении, сельскохозяйствен-ном, химическом и нефтяном машиностроении, строительстве и т.д.

К фасонным профилям специального назначения относится напильни-ковая сталь.

Листовой прокат разделяют на четыре основные группы в за­висимости от толщины: толстолистовой (более 3,9 мм), тон­колистовой (от 0,5 до 3,9 мм), жесть (0,05 – 0,5 мм) и фольга (менее 0,05 мм).

Горячекатаный прокат производят в листах толщиной от 0,5 до 160 мм и рулонах толщиной 1,2 – 16 мм. Ширина листового проката может быть в пределах от 600 до 5000 мм, а длины 1,2 – 12 м.

Холоднокатаный листовой прокат производят толщиной 0,35 – 5 мм и шириной от 500 до 2300 мм в листах и рулонах.

1 – круг, 2 – квадрат, 3 – шестигранник, 4 – восьмигранник, 5 – полоса,

6 – полоса с закругленными кромками, 7 – уголок равнобокий, 8 – уголок не-равнобокий, 9 – швеллер, 10 – двутавровая балка, 11 – широкополочная бал-ка, 12 – зетовый профиль, 13 – тавровый профиль, 14 – рельс трамвайный,

15 – рельс железнодорожный, 16 – шпунтовый профиль, 17 – профиль для электровозо- и вагоностроения, 18 – профиль для обода колеса автомобиля

Рисунок 13 – Сортамент простых и фасонных прокатных профилей

Трубы разделяют на бесшовные и сварные. Исходной заготовкой при производстве бесшовных труб являются круглые заготовки, производимые в сортопрокатных цехах. Сварные трубы получают с прямым или спиральным швом из листовой стали путем печной сварки либо электросварки.

Кроме перечисленных групп проката производят также гнутые про-фили, изготовляемые из листа толщиной от 0,2 до 20 мм. По сравнению с горячекатанными профилями гнутые профили обеспечивают большую точность, имея меньшую толщину, могут иметь закрытую форму, не выполнимую при прокатке (рисунок 14).

Для различных отраслей машиностроения производят периодические прокатные профили, из которых изготовляют массовые детали. Примером периодического профиля является арматура, которая представляет собой круглые стержни с выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии, с двумя продольными ребрами.

Интенсивное развитие большинства отраслей промышлен­ности и созда-ние новых, которые являются потребителями прокатной продукции, повы-шают требования к качеству ме­талла, вызывают необходимость расширения сортамента и увеличение производства дефицитных видов проката. Вместе с тем растет потребность в расширении производства эконо­мичных про-филей, т.е. таких, на производство которых рас­ходуется меньше металла. К таким видам проката можно от­нести тонкостенные и широкополочные балки, тонкостенные угловые профили, швеллеры, гнутые профили и др. Для нужд машиностроения имеет большое значение выпуск периодичес­ких про-филей, использование которых обеспечивает заметную экономию металла (до 20 – 30 %), повышает производитель­ность при штамповке деталей, сни-жает трудоемкость изго­товления поковок и др.

1 – равнобокая угловая сталь, 2 – специальная угловая сталь, 3 – швел-лер, 4 – U–образный профиль, 5 – Г–образный профль, 6 – корытообразный профиль, 7 – С–образный профиль, 8 – полый прямоугольный профиль

Рисунок 14 – Сортамент гнутых профилей

Марочный сортамент представляет собой совокупность марок стали, из которых производят прокатые изделия.

Стали различают по способу производства, качеству, химическому составу и назначению.

По способу производства прокатываемые стали делят на мартеновскую, конвертерную и электросталь.

Способ производства стали оказывает влияние на свойства стали. От него зависит содержание постоянных примсей (марганец, кремний, сера, фосфор и газы – водород, кислород, азот) и их распределение в металле. газы — водород, кислород, азот) и их распределение в металле. Наиболее чи­стой по содер-жанию вредных примесей (серы и фосфора) является электросталь. Поэтому в электропечах в основном выплавляют легированную высококаче­ственную сталь.

По химическому составу стали делят на углеродистые и легированные. Свойства углеродистых сталей зависят от содержания углерода. По содер-жанию углерода стали подразделяют на низкоуглеродистые (до 0,25 % С), среднеуглеродистые (0,25 – 0,60 % С) и высокоуглеродистые (0,60 – 2,0 % С).

Легированными сталями называют стали, в состав которых входят один или несколько легирующих элементов (хром, никель, молибден, ванадий, вольфрам, кобальт, титан и т. д.). К легирующим компонентам отно­сятся так-же марганец и кремний, если они содержатся в большем количестве, чем в углеродистой стали. Так, марганец считается легирующим компонентом, если он введен в сталь в количестве сверх требуемого по технологии выплавки (более 0,7 % ).

Различают низколегированные, среднелегированные и высоколегиро-ван­ные стали с суммарным содержанием легирующих компонентов соответ-ственно до 2,5; 2,5 – 10 и свыше 10%.

По назначению прокатываемые стали делят на конструкционные, инстру­ментальные и специальные.

К наиболее распространенным прокатываемым сталям относят конструк­ционные углеродистые и легированные стали, предназначенные для изготов-ления деталей машин и конструкций.

Из конструкционных сталей широко используют углеродистые стали, вы­плавляемые главным образом в мартеновских печах и конвертерах.

В соответствии с ГОСТ 380 – 94 конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества в зависимости от назначения и гарантируемых харак-те­ристик подразделяют на группы А, Б и В.

Сталь группы А идет на изделия, которые не подвергаются горячей обработке и, следовательно, структура и свойства, которые сталь получила в про­катном цехе металлургического завода, сохраняются и у потребителя.

В этом случае сталь поставляется с гарантируемыми механическими свой­ствами, которыми являются временное сопротивление при растяжении, пре­дел текучести, относительное удлинение и проба на загиб.

Химический состав стали не гарантируется, за исключением случаев, когда сталь поставляют с гарантированными, не превышающими пределов, содержа­ниями серы, фосфора, хрома, никеля, меди, кремния и углерода (на-пример, сталь для сварных конструкций, которая должна также испы-тываться на сва­риваемость).

Для сталей группы Б гарантируемой характеристикой является химический состав. Обычно стали этой группы заказывают в том случае, если их у потребителя подвергают горячей механической или термомеханической обработке и, следовательно, для потребителя решающее значение приобре-тает состав стали, так как им определяется режим горячей обработки и конеч-ные ме­ханические свойства изделий из этой стали.

Сталь группы В выплавляют в мартеновских печах и конвертерах и пос-тавляют с гарантируемыми механическими свойствами и с дополнитель­ными требованиями по химическому составу.

Конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества является основным материалом для строительства металлических конструкций, а так-же для изготовления деталей машин. Так, стали групп А и Б используют для изготовления арматуры, анкерных болтов, листов, заклепок, труб; дета-лей машин (втулок, рычагов, гаек, болтов и т. д.), не подвергаемых упроч-няющей термической обработке; и подвергаемых воздействию средних нап-ря­жений. Стали повышенного качества (группы В) используют главным об-разом в мосто- и судостроении, сельскохозяйственном машиностроении и т. д.

Одним из важнейших изделий для железнодорожного транспорта

являются рельсы, которые прокатывают из раскисленной спокойной угле-родистой марте­новской стали.

Для железнодорожного транспорта прокатывают осевую заготовку квад-рат­ного сечения с закругленными углами из мартеновской угле­родистой стали для вагонных и тендерных осей.

Осевую заготовку круглого сечения диаметром 150 мм для осей трам-вайных вагонов прокатывают из мартеновской углеродистой стали.

Качественные конструкционные углеродистые стали разделяют на группы 1 с нормальным (до 0,5 – 0,8 %) и группы 2 с повышенным (до 0,9 – 1,2 %) содержанием марганца.

В автотракторной и других отраслях машиностроения возросла потреб­-

ность в конструкционной листовой стали, изготовляемой из качественной кон­струкционной углеродистой стали. Эта сталь должна быть высокопластичной, так как при штамповке она подвергается глубокой вытяжке.

Качественную конструкционную углеродистую сталь с повышенным со-дер­жанием марганца применяют в авиастроении, автотракторостроении (для за­клепок, шестерен, рессор, осей, пружин и т.д.) и других отраслях промыш­ленности.

К качественной конструкционной углеродистой стали относят также авто­матную сталь, имеющую повышенное содержание серы. Автоматная сталь предназначена для обработки на быстроходных автоматах. Структура стали отличается резко выраженной полосчатостью, являющейся следствием га-зовой и дендритной ликвации, а также наличия сульфидных вклю­чений. Такая структура способствует получению ломкой, легко отделяющейся от по-верхности стружки, особенно после протяжки в холодном состоянии. Поверх-ность изделия получается гладкой и чистой. Стойкость инструмента повы­шается. Автоматную сталь применяют для изготовления винтов, болтов и гаек, сложных тонкостенных и особенно трудных для обработки частей автомо-билей, счетных и пишущих машин, в точном машиностроении и приборо-строении.

Углеродистые инструментальные качественные стали имеют более узкие пределы по содержанию серы, фосфора и неметаллических включений и обладает более высокими меха­ническими свойствами. Из инструментальной углеродистой стали изготовляют мерительный инструмент (нутромеры, штангенциркули, измерительные ка­либры и т.д.), режущий инструмент, рабо-тающий при малой скорости резания (зубила, напильники, метчики, шаберы и т.д.), а также корпуса токарных и строгальных резцов, хвостовики сверл, зен-керов и разверток, обоймы матриц, корпуса штампов и т. д. Инструменты, изготовленные из этой стали, после тер­мической обработки обладают высокой прочностью, твердостью и износостой­костью, что весьма важно для сохране-ния формы и размеров инструмента.

К конструкционным легированным сталям относят стали с различным содержанием легирующих компонентов, идущие на изготов­ление деталей ма-шин ответственного назначения. Как правило, эти стали у по­требителя подвер-гаются термической обработке.

К конструкционным легированным сталям относят хромистую, хромо-марганцевую, хромокремнистую, хромомолибденовую, хромоникелевую хро-мованадиевую, хромокремнемарганцевую, хромоникельвольфрамовую, хро-моникельмолибденовую, хромоникельвольфрамованадиевую и др. Эти стали применяют для изготовления деталей машин и оборудования различных отрас-лей промыш­ленности.

К конструкционным легированным сталям относят также рессороно-пру-жинные стали, обладающие высоким пределом упругости (текучести) и высо-ким пределом выносливости при достаточной вязкости и пластич­ности.

К конструкционным легированным сталям относят и шарикоподшипни-

ковую сталь, применяемую для изготовления шариков, ро­ликов и колец под-шипников.

Прокат из шарикоподшипниковой стали поставляется в виде сортовой стали и труб.

К прокатываемым легированным инструментальным сталям относят:

а) сталь для режущего и мерительного инструмента;

б) сталь для штампового инструмента для деформирования в холодном и горячем состоянии.

К прокатываемым низколегированным сталям относят стали, содержащие небольшое количество углерода (до 0,25 %) и в небольших количествах различ­ные легирующие компоненты. Эти стали отличаются от углеродистой более высокой прочностью и ударной вязкостью. Из этих сталей прока-тывают ли­стовую и сортовую сталь для мостостроения, судостроения и ваго-ностроения, листовую сталь для магистральных газопроводов, для котлов вы-сокого давле­ния, шпунты для гидротехнических сооружений и др.

Введение легирующих компонентов позволяет увеличить временное сопро­тивление при растяжении и предел текучести, а следовательно, уменьшить мас-су металла в изделии.

К прокатываемым углеродистым и низколегированным сталям следует от­нести также арматурную сталь для армирования железобетонных конст-рукций, сталь для мостостроения, сталь для судо­строения.

К прокатываемым специальным сталям и сплавам относят нержавеющие (коррозионностойкие), жаропрочные, жаростойкие, износостойкие, электротех­нические и другие, которые широко применяют в машиностроении, приборо­строении, электротехнической, химической, нефтяной, пищевой и др.

Дата добавления: 2014-01-04