Инструменты для горячекатанного проката: особенности продукции

Отличительные особенности

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

фасонный;
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.

Разновидности листового металлопроката

Лист – один из популярных вариантов металлопроката, который особенно удобно использовать при раскраивании на отдельные заготовки.

Есть два основных типа листов:

Горячекатаные. Для регламентирования этой категории товара создано большое количество ГОСТов, в том числе, 19903-2015, 14637 и 16523. Использование в процессе термической обработки позволяет значительно увеличить стойкость к коррозии и общую прочность

При этом также стоит обратить внимание на то, что на поверхности остается окалина, которую нужно будет снимать для дальнейшей обработки. Область использования такой продукции очень обширная – она применяется для создания качественной обшивки, строительства вагонов, цистерн, сосудов, емкостей и многого другого. В соответствии с ГОСТ 19903-2015 вы можете заказать толщины в диапазоне от 0,4 до 160 мм

Холоднокатаный. Главное преимущество – отсутствие на поверхности окалины. Его поверхность оказывается намного более качественно обработанной. При изготовлении используется ГОСТ 19904-90. Толщина продукции при этом составляет от 0,35 до 5,0 мм. Основными потребителями такого типа продукции являются машиностроительные и авиастроительные предприятия

В соответствии с ГОСТ 19903-2015 вы можете заказать толщины в диапазоне от 0,4 до 160 мм. Холоднокатаный. Главное преимущество – отсутствие на поверхности окалины. Его поверхность оказывается намного более качественно обработанной. При изготовлении используется ГОСТ 19904-90. Толщина продукции при этом составляет от 0,35 до 5,0 мм. Основными потребителями такого типа продукции являются машиностроительные и авиастроительные предприятия.

Все представленные в продаже листы разделяются на несколько категорий по типу обработанной поверхности. Они могут быть как неполированными, так и зеркальными, а также рифлеными. Допускается раскрой листов под разные виды заготовок.

Классификация видов металлопроката и его особенности

Металлопрокат входит в состав сложных конструкций. Они широко применяются в машиностроении, строительстве, судостроении и других отраслях народного хозяйства. Процесс переработки железной руды в готовые металлические изделия происходит в несколько этапов:

Выплавка чугуна и стали.
Изготовление проката.

Материалом для изготовления служат низкоуглеродистые или легированные стали с повышенным содержанием углерода https://www.rostov.spk.ru/metalloprokat/.

Сортовой прокат

В состав входят профили, изготавливаемые на сортовых станках продольной прокатки. В зависимости от назначения и области применения он подразделяется на горячекатаный круглый, который применяется для изготовления различных:

валов;
осей;
втулок;
шестерен, а также других деталей, широко используемых в машиностроении.

В строительной индустрии применяются различные железобетонные конструкции, в которых для армирования используется круглый гладкий или специальный прокат. К профильным видам металлопроката относятся:

шестигранный;
квадратный;
прямоугольный.

Они часто применяются в различных отраслях народного хозяйства.

К фасонным видам металлопроката относятся:

уголок;
швеллер;
балка.

Эти конструкции широко применяются в машиностроении для изготовления всевозможных металлоконструкций, строительства зданий и промышленных объектов.

Особый вид фасонного проката – это рельсы, используемые для строительства и ремонта железных дорог, а также для прокладки подкрановых путей на стройках и в производственных цехах.

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.

Непрерывная печная сварка металлических труб

Полоса металлического проката, используемая в качестве заготовки для будущего изделия (еще ее называют штрипса), протягивается через специальную печь, в которой металл разогревают до температуры 1300оC (точная температура зависит от марки стали). После разогрева в печи, кромки штрипсы подвергаются обдуву, для удаления окалин и местного повышения температуры.

После чего, кромки подвергаются дополнительному обдуву, что способствует повышению температуры до значений, допускающих сваривание. В таком состоянии металлическая заготовка прокатывается через сжимающие валки, в которых происходит окончательная сварка трубы. Трубный прокат, изготовленный таким способом, относят к разряду горячедеформированной продукции.

Производство основных видов проката

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Прокатка блюмов, слябов, сортового и листового проката.

Для прокатки блюмов и слябов исходной заготовкой служат слитки, размеры и форма которых зависят от марки сплава и вида полуфабриката. Полупродукт для получения сортового проката (блюмы) получают на крупныхобжимных дуостанах — блюмингах. Заготовки для листового проката (слябы) получают на крупном обжимном универсальном стане — слябинге. При холодной прокатке тонколистовой стали для снятия наклепа применяют промежуточный отжиг.

Прокатка бесшовных труб

. Заготовками для бесшовных труб являются слитки круглого сечения диаметром 120…320 мм. Производство бесшовных труб состоит из трех операций: прошивка отверстия в заготовке и получение толстостенной гильзы; прокатка трубы из гильзы; обкатка для улучшения наружной и внутренней поверхностей, исключения овальности и разной толщины стенок трубы.

Толстостенную гильзу

из заготовки получают на прошивочных станах поперечно-винтовой прокатки с бочкообразными (рис.7,а ) валками, оси которых расположены под углом 4…14° одна к другой. Рабочие валки1 вращаются в одном направлении, при этом заготовка3 получает винтообразное движение. Образование отверстия достигается с помощью оправки4 . После прошивки и нагрева гильза по

ступает на автоматические раскатные станы. На автоматическом стане

гильза5 (рис.7,б ) раскатывается между двумя валками1 на оправке4 . Зазор между оправкой и калибром валка определяет толщину стенки трубы. Прокатывают трубу за два прохода с поворотом на 90°, возвращая ее после каждого прохода роликами 6 обратной подачи. На автоматическом стане прокатывают трубы диаметром свыше 57 мм.

Производство сварных труб

. Сварные трубы, большого диаметра значительно дешевле бесшовных, но менее прочны. Заготовкой сварных труб служит лента (штрипс) или листы шириной, равной длине окружности трубы.

Технологический процесс изготовления сварных труб состоит из следующих операций: 1) формовка плоской заготовки в трубу; 2) сварка трубы; 3) отделка и правка.

Формовку труб малого диаметра производят в ручьях валков непрерывного стана, а диаметром более 300 мм — на прессах или листогибочных валковых станах. После формовки применяют сварку: контактную электрическую, электродуговую под слоем флюса и другие.

Вывод: В данном вопросе рассмотрены основные технологические приемы прокатки, которые учитывают все условия ОМД, влияющие на структуру металла и позволяют получить детали и заготовки заданной формы и размеров.

Заключение.

Таким образом, в данной лекции рассмотрен порядок выбора температуры и режима нагрева для проведения ОМД. Задание на самоподготовку: повторить материал лекции по конспекту и предложенной литературе.

Разработал: кандидат технических наук, доцент __________________ Д.Л. Долинов ²_____² __________________ 20__г

⇐ Предыдущая3

Поиск по сайту:

Технические характеристики

Прокатные станки имеют характеристики, которые отличают их от аналогов:

вид изготавливаемого профиля на определенной установке может быть трубный, сортовой, а также тонко- и толстолистовой;
диапазон толщины металла, предназначенного для проката— от 0,4 мм до 200 мм;
необходимое сырье для проката;
показатель производительности, от данного фактора зависит выбор станка перед покупкой, а также подготовка сырья;
количество рабочих клеток с валками для необходимого профиля;
диаметр рабочих валов для проката, а также их полезная длина;
номинальное напряжение — 220 В/ 380 В;
показатель мощности применяемого электродвигателя — от 2,2 кВт и выше;
размеры установки в сборе;
полная масса всего оборудования в комплексе;
наличие реверсирования в прокатном стане.

Станок прокатный

Отличие свойств горячекатаного листа от характеристик холоднокатаного

В результате применения разных технологий получают листы, свойства которых различаются в значительной степени. Выбор холоднокатаного или горячекатаного листа зависит от функционального назначения.

Преимущества горячего деформирования

Возможность получать продукцию в широком диапазоне толщин – 0,4 (реально 1,2)-200 мм.
Относительно небольшая себестоимость процесса.
Более высокая коррозионная стойкость, по сравнению с результатом холодного деформирования.

Недостатки горячей прокатки:

невозможность получения качественного тонкого листа;
поверхность неровная, с опуском в центре, низкокачественная, вероятно присутствие окалины;
низкая точность размеров;
при сварке лист может «вести».

Преимущества холоднокатаного листа:

возможность получения плоских изделий толщиной в несколько микрон;
высокая точность геометрии;
ровная, качественная поверхность, продукция может использоваться для изготовления изделий, в которых важна эстетическая составляющая;
не «ведет» при сварке.

Недостатки этой продукции

малая коррозионная устойчивость на воздухе без антикоррозионной поверхностной обработки;
часто – пониженная пластичность;
высокая себестоимость изготовления, обусловленная использованием широкого ассортимента сложного оборудования и высокой энергоемкостью процесса.

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

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

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.

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.

Физические особенности

Согласно ГОСТ лист горячекатаный обладает следующими физическими свойствами:

Хорошая прочность, пластичность, надежность. Материал хорошо переносит длительные механические нагрузки без появления трещин, сколов, деформации. Механические нагрузки не приводят к растягиванию материала в любом из направлений. Толщина изделия сохраняется постоянной как при стандартной нагрузке, так и при кратковременном ударе или локальной деформации.
Минимальный риск коррозии. После остывания на горячекатаной полосе образуется тонкая оксидная пленка, материал становится химически инертным (то есть он не вступает в контакт с водой, жидкостями, кислотами, щелочами).
Небольшая или средняя толщина. Толщина горячей стали находится в пределах от 2 до 50 миллиметров в зависимости от степени обработки материала

Обратите внимание, что получить горячекатаную полосу толщиной менее 2 миллиметров крайне сложно из-за особенностей температурного расширения железа при нагревании.
Посредственные эстетические свойства. Во время термической обработки на поверхности заготовки оседают небольшие частички пыли, которые ухудшают эстетические свойства материала

Избавиться от налета сложно, поэтому горячекатаные листы обычно применяют для изготовления деталей или материалов, которые не будут располагаться на поверхности объекта.

3 Как материал влияет на качество?

Для изготовления этих деталей используют самые различные металлы. Однако наибольшей популярностью пользуется сортовой стальной горячекатаный круглый прокат. В зависимости от дальнейшего назначения берутся стали разных марок. Например, малоответственные конструкции делаются из углеродистых. А вот круг, из которого в дальнейшем будут производить анкерные крепления либо иные более ответственные детали, производится из качественных легированных материалов. Нашли применение низколегированные, инструментальные, жаропрочные и коррозионно-стойкие марки. Но фаворитом все же является ст3. Следует отметить и нержавеющую продукцию, ее главным достоинством является повышенная устойчивость к поражению коррозией в самых различных условиях.

Изготовление сортового круглого проката

Конечно же, в первую очередь свойства готовой продукции зависит именно от характеристик сырья. Инструментальные углеродистые стали содержат более 0,7 % углерода. Они отличаются высокой прочностью и твердостью, особенно после термической обработки. Добавляя в металл легирующие элементы (никель, хром, медь, ванадий, азот и т. д.) можно получить необходимые механические и физические характеристики. Например, повысить коррозионную стойкость, прочность, сделать металл более пластичным.

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.

Двутавровый фасонный прокат

Имеет в сечении Н-образную фигуру (горизонтальный элемент – высота, вертикальные – полки), которая характеризуется высокой механической прочностью на изгиб (обладает высокой жесткостью) для силы, действующей в направлении, перпендикулярном полкам. Это главное преимущество двутавра перед другими металлическими профилями эквивалентного удельного веса, обусловленное значительной величиной момента инерции двутаврового сечения.

Двутавры производятся по технологии горячей прокатки и, в зависимости от погрешности геометрических размеров, могут иметь точность обычную (В) или повышенную (Б). Реализуются двутавры длиной (4÷12)м, которая может быть:

мерной,
немерной,
кратной мерной.

Виды металлопроката и сферы применения

Для людей, слабо разбирающихся в теме строительства, металлопрокат — трудный для понимания термин. Эта статья с ним ознакомит и поможет вникнуть в то, что же такое прокат. Имеется огромное количество определений, которые растолковывают это слово. Но главным является то, что для получения этого вида стройматериала используются металлоносные виды руд, которые долго обрабатываются. После этого при высокой температуре металл проходит обработку под давлением с применением особого оборудования.

Разновидности металлопроката

Следует отметить, что бывает как холодный, так и горячий прокат металла. В данный момент у этого материала есть существенные отличия от проката, который был раньше. Прочные и стойкие металлы получаются благодаря разнообразию способов изготовления. Высококачественный прокат необходим абсолютно при любом виде стройки. Данным продуктом пользуются, как в строительной и промышленной отрасли, так и в машиностроительном производстве. На сегодняшний день имеется множество предприятий, занимающихся реализацией различных видов изделий из металла.

Данный стройматериал бывает сортовым и листовым. Первым типом проката пользуются при производстве изделий, имеющих круглое и квадратное сечение. Он обладает фасонным назначением. А второй тип проката имеет вид металлических листов, полученных из разнообразных сплавов.

Кроме того, по виду металлопрокат делиться на цветной и черный. Главными составными черного металлического проката являются сталь, железо или чугун. Если говорить о цветном прокате, то к нему относятся цинк, алюминий, медь и прочие металлы. Стоит отметить, что определенному заданию соответствует индивидуальный вид проката, и дело тут не в стоимости. Сортовой тип металлопроката — это полоса, катанка, балка, шестигранник, арматура и так далее. Особенно популярна лента алюминиевая цена которой относительно невысока. её используют не только в строительстве, но и в пищевой промышленности, а также в медицине, как упаковочный материал.

Свойства горячекатаного проката

Листовая горячекатаная сталь имеет следующие характеристики и важные особенности:

Исходный материал подвергается сильному термическому воздействию, в результате он становится более пластичным и легче обрабатывается. Но при этом на поверхности листов появляется окалина, которая значительно уменьшает качество листового горячекатаного проката.
Толщина горячекатаного листа на выходе может варьироваться теоретически от 0,4 мм (в реальности такие показатели встречаются крайне редко, в основном наименьшая толщина при горячекатаном прокате составляет 1,2) до 200 мм.
При данном способе обработки из-за технических особенностей практически невозможно добиться равномерности толщины листового полотна (горячий металл чересчур пластичен). Поэтому на выходе получается полотно стального горячекатаного проката, неравномерное по толщине и с провисанием посередине.
Поверхность полученного полотна имеет шероховатости и неровности, но оно мало подвержено коррозии (по антикоррозийным свойствам холоднокатаный лист очень уступает, исключение составляет только оцинкованная продукция).
При остывании данная продукции деформируется, то есть теряет первоначальные размеры и четкость формы.

Это интересно: Особенности плазменной резки металла: разъясняем во всех подробностях

Горячекатаная и холоднокатаная сталь — в чем разница?

Помимо горячекатаных также существуют холоднокатаные стали, которые имеют с ними много общего. Холоднокатаные (Х/К) изделия изготавливают в виде длинных листов, которые для удобства собирают в большие мотки. Х/К-изделия изготавливают из металлических сплавов, а самым популярным материалом является сталь (хотя бывают также медные, алюминиевые, латунные и другие полосы). Х/К-изделия также в основном применяются в трудоемких отраслях промышленности — производство запчастей для самолетов, автомобилей и поездов, изготовление труб, создание навесных конструкций.

Основные различия

Для изготовления Г/К-изделия металлическую заготовку-сляб нагревают до температуры 700-1000 градусов — потом она прессуется с помощью валковых устройств-клетей. Для получения холоднокатаного объекта берется уже готовое Г/К-изделия — оно очищается от окалины и проходит прессование с помощью валковых клетей. Дополнительный нагрев заготовок не осуществляется.
Технология Г/К является грубой, поэтому она позволяет получить полосы толщиной не менее 2 миллиметров (это ограничение появляется из-за особенностей расширения металлов при нагреве). Однако для изготовления одной полосы требуется минимум времени и оборудования, поэтому стоят такие объекты дешевле. Технология Х/К является более точной. С ее помощью можно уменьшить лист до толщины 0,35 миллиметров. Однако обработка является более трудоемкой, поэтому Х/К-полосы будут стоить на порядок дороже.
Во время нагрева заготовки-сляба образуется большое количество окалины, которая попадает внутрь металлического сплава. Механические способы удаления позволяют избавиться лишь от части окалины. Поэтому Г/К-изделия будут отличаться хорошей, но не идеальной прочностью. В случае применения Х/К-технологии образования окалины можно избежать. С помощью финальной закалки можно улучшить качество сплава за счет рекристаллизации. Поэтому Х/К-изделия будут отличаться более высокой прочностью, надежностью.
Из-за активного образования окалины при нагреве также большое количество гари и мусора оседает на поверхности горячекатаного проката. Во время изготовления холоднокатаной стали происходит зачистка и обработка внешней поверхности листа. Поэтому холоднокатаные объекты полосы будут обладать более высокими качествами (металлический блеск, отсутствие гари, равномерный цвет).
Листовая горячекатаная сталь применяется для производства изделий и запчастей, к которым не предъявляются высокие требования относительно вида. Скажем, этот материал можно применять для изготовления внутренних деталей авто, поездов и кораблей. Тогда как Х/К-лист выглядят более красиво, поэтому их можно использовать для изготовления внешних облицовочных материалов (каркасы автомобилей, жестяные банки, профлисты).

Сводная таблица

Категория	Сталь горячекатаная листовая	Сталь холоднокатаная листовая
Технология производства	Нагрев металлической заготовки-сляба с последующим прессованием	Прессование и обжимка заготовки без термического нагрева
Толщина	Маленькая и средняя — от 2 до 50 миллиметров	Очень маленькая и маленькая — от 0,35 до 5 миллиметров
Вид	Блеклый вид, возможно наличие гари и накипи на поверхности	Приятный вид, естественный металлический блеск
Прочность	Высокая	Очень высокая
Стоимость	Низкая	Средняя или высокая
Сферы применения	Производство корпусов для поездов, вагонов и кораблей, изготовление транспортных запчастей, создание подземных труб	Производство каркасных корпусов для автомобилей, поездов, самолетов, изготовление посуды и жестяной тары, создание облицовочного профлиста

Инструменты для горячекатанного проката: особенности продукции

Отличительные особенности

Разновидности листового металлопроката

Рекомендации по применению