СОРТАМЕНТ И НАЗНАЧЕНИЕ ПРОКАТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Форма поперечного сечения прокатываемой полосы называется профилем, который по длине изделия может быть постоянным или переменным (периодическим). Совокупность форм и размеров профилей, получаемых прокаткой на данном стане или группе станов, называется сортаментом.

В Российской Федерации все изделия, изготовляемые прокаткой, стандартизированы ГОСТами. Различают стандарты на сортамент проката и на технические условия его поставки.

В стандартах на сортамент проката приведены размеры, площадь поперечного сечения, масса 1 м длины профиля и допускаемые отклонения от номинальных размеров. В стандартах на профили (балки, швеллеры и др.), применяемые для изготовления различных конструкций, кроме указанных данных, приведены также справочные величины: момент сопротивления, момент инерции, радиус инерции и др. Во всех стандартах на сортамент проката приведены также данные о длине поставляемых полос, допускаемых отклонениях по длине и др.

По мере износа валков размеры калибра, а следовательно, и размеры профиля, увеличиваются; они могут выйти за пределы допуска. Размеры профиля при прокатке изменяются также вследствие колебаний усилий прокатки, изменения температуры прокатываемого металла и г.п. При прокатке длинных полос невозможно обеспечить постоянство размеров профиля даже по длине одной полосы. Таким образом, допуски позволяют получать годный прокат в непрерывно изменяющихся условиях прокатки.

Прокатка с плюсовыми допусками приводит к излишнему расходу металла. Поэтому с целью экономии металла выгодно весь прокат выпускать с минусовыми допусками (прокатка на минус).

Обычно прокатку осуществляют с плюсовыми и минусовыми допусками. Чем больше поле допуска для данного профиля (разница между максимальными и минимальными размерами профиля), тем легче осуществить прокатку, так как в этом случае не требуется частая смена калибров и перевалки валков, а настройка стана существенно упрощается. Однако потребители в различных отраслях народного хозяйства заинтересованы в получении проката с меньшими отклонениями от номинальных размеров. В связи с этими гребованиями проводится работа по сокращению поля допусков главным образом за счет уменьшения плюсовых допусков. Эго стало возможным благодаря вводу в эксплуатацию новых и модернизации действующих станов, достижениям в области автоматизации и механизации станов, совершенствованию технологии, повышению качества валков, а также общему повышению культуры производства.

Одной из важнейших задач является экономия металла, которая может быть достигнута как за счет применения экономичных (облегченных) профилей, так и за счет производства проката с минусовыми допусками и повышенной точностью.

Все это дает не только экономию металла, но и позволяет также уменьшить массу машин, механизмов, металлических конструкций и снизить себестоимость проката.

В стандартах на технические условия содержатся требования, предъявляемые к химическому составу стали, механическим свойствам, термической обработке, макро- и микроструктуре стали, поверхности прокатанного металла и другим качественным показателям прокатной продукции, а также указаны правила приемки, методы испытания, маркировки и прочее.

Все прокатные изделия в зависимости от формы можно разделить на четыре основных группы: 1) сортовую сталь; 2) листовую сталь; 3) грубы; 4) прочие виды проката.

Сортовая сталь - один из важнейших видов проката, сортамент которого является наиболее обширным. Она находит применение в различных отраслях народного хозяйства для изготовления деталей машин, станков, строительных и железобетонных конструкциях и т.д. В зависимости от назначения сортовую сталь делят на профили простой геометрической формы (рис. 2.1), к которым относятся круглые, квадратные, овальные, шестигранные, полосовые и др., и фасонные профили общего, отраслевого и специального назначения.

Примеры сортовой стали общего назначения с простой геометрической формой

Рис. 2.1. Примеры сортовой стали общего назначения с простой геометрической формой

К фасонным профилям общего назначения относят угловую равнобокую и неравнобокую стали, швеллеры, балки и зетовый профиль (рис. 2.2, а). Эти профили широко применяют при изготовлении стальных конструкций, различных машин, промышленных сооружений, транспортных средств и т.д.

Сортамент сортовой стали

Рис. 2.2. Сортамент сортовой стали: а - фасонная общего назначения, б - специального назначения;

  • 1 - равнобокая угловая; 2 - неравнобокая угловая; 3 - швеллер;
  • 4 - балка; 5 - зетовая; 6 - рельс железнодорожный; 7 - рельс трамвайный; 8 - зетобразный профиль; 9 - рессорный желобчатый;
  • 10 - оконнорамный; 11 - шпунтовая свая; 12 - для колосниковых решеток; 13 - для шахтных креплений; 14 - для автомобильных ободов; 15 - для бортовых колец автомобилей; 16 - для тракторных шпор; 17 - для подбичников; 18 - трехгранный профиль;
  • 19 - клиновый; 20 - сегментный; 21 - овальный; 22 - ромбический

Большая часть профилей общего назначения не удовлетворяет требованиям отдельных отраслей промышленности, поэтому в каждом конкретном случае разрабатывают такие профили, применение которых позволяет упростить конструкцию, уменьшить массу, сократить время и затраты на их изготовление.

К профилям отраслевого назначения относят рельсы для железнодорожного транспорта и профили, применяемые в автомобильной промышленности, тракторостроении, вагоностроении, строительстве и гидротехнических сооружениях, судостроении, сельскохозяйственном, химическом и нефтяном машиностроении, в энергетике и электротехнической промышленности и других отраслях. Примеры таких профилей приведены на рис. 2.2, 6.

Листовую сталь в зависимости от толщины делят на две основные группы: толщиной более 4 мм относят к толстолистовой, а менее 4 мм - к тонколистовой стали.

Толстолистовую сталь толщиной от 4 до 160 мм из различных видов сталей и сплавов поставляют в горячекатаном состоянии для различных отраслей машиностроения, судостроения, предприятий авиационной промышленности, коглосгроения, мостостроения, для железнодорожного транспорта и целого ряда других отраслей народного хозяйства. Ширина листов колеблется от 600 до 4000 мм. В некоторых случаях ширина листов может достигать 5200 мм при длине до 50 м.

Размеры холоднокатаной тонколистовой стали, регламентированные стандартом, отличаются от горячекатаных и изменяются по толщине от 0,2 до 4,0 мм. В стандарте также оговорены ширина и длина листов, а также допускаемые отклонения по толщине, ширине и длине листов.

Современными станами для горячей и холодной прокатки тонколистовой стали являются непрерывные станы. Толстолистовую сталь прокатывают на толстолистовых станах. Характерной особенностью листопрокатного производства является непрерывное увеличение доли холоднокатаной листовой стали в общем выпуске листовой стали.

Назначение тонколистовой стали весьма разнообразно.

Возросла потребность в холоднокатаной конструкционной тонколистовой стали толщиной 0,5... 3,0 мм для автомобильной и тракторной промышленности. Эта листовая сталь подвергается глубокой вытяжке, поэтому она должна иметь бездефектную поверхность и достаточную ударную вязкость.

Наряду с общим увеличением производства листовой стали возрастает производство листовой нержавеющей стали, жести, трансформаторной стали и двухслойных сталей.

Расширение производства и применение двухслойной коррозионностойкой листовой стали позволяет увеличить общий объем выпуска листовой стали без дополнительного расхода дорогостоящих легирующих компонентов. Применение таких сталей обеспечивает их экономию в среднем на 70 %.

Значительно расширяется производство листовой стали с оловянным, цинковым, алюминиевым и пластмассовыми покрытиями.

Трубы разделяют на бесшовные и сварные.

Доля труб в общем выпуске проката увеличивается с каждым годом; особенно быстро растет производство сварных и холоднокатаных груб диаметром 650 мм с толщиной стенки 2,5... 75 мм. Горячекатаные трубы диаметром до 17 мм изготавливают на современных редукционных многовалковых станах с натяжением, а трубы диаметром до 820 мм и выше - на станах-расширителях.

Волочением и холодной прокаткой изготавливают трубы диаметром 0,3... 200 мм с толщиной стенки 0,2... 12 мм. Основной сортамент труб, который охватывает холоднотянутые и холоднокатаные трубы из углеродистой и легированной стали, используется для трубопроводов и деталей конструкций разного назначения.

Сварные трубы диаметром 5... 2500 мм с толщиной стенки 0,5... 35 мм получают из углеродистых и низколегированных сталей.

Трубы водогазопроводные (газовые) диаметром 6... 168 мм из низкоуглеродистой стали изготавливают в основном печной сваркой встык, а также контактной и индукционной электрической сваркой. Эти трубы применяют для водо-, воздухо- и газопроводов, а также для систем отопления и деталей конструкций.

Трубы элекгросварные большого диаметра изготавливают дуговой сваркой иод слоем флюса из углеродистых и легированных сталей. Эти трубы используют для магистральных трубопроводов газа, нефти, воды и других жидкостей.

Бесшовные трубы диаметром до 216 мм и толщиной стенки до 25 мм изготавливают на продольно-винтовых станах горячей прокатки. Эти трубы используются при бурении нефтегазовых скважин, в опорных конструкциях различных сооружений и в других отраслях промышленности.

В трубный сортамент входят также фасонные грубы (рис. 2.3) и грубы переменного сечения (переменными размерами по длине трубы могут быть диаметр и толщина стенки - отдельно и одновременно).

Гнутые профили, изготавливаемые из листов и ленты толщиной от 0,2 до 20 мм, широко променяют в разных отраслях промышленности и для бытовых целей (например, для элементов строительных конструкций и машин, для оконных переплетов, дверей, витрин и др.). По сравнению с горячекатаными профилями гнутые профили обеспечивают большую точность, имея меньшую толщину, могут иметь закрытую форму, не выполняемую при прокатке (рис. 2.4).

Примеры фасонных профилей

Рис. 2.3. Примеры фасонных профилей: 1 - квадратный;

  • 2 - прямоугольный; 3 - треугольный; 4 - шестигранный;
  • 5 - ромбический; 6 - плоскоовальный для линий электропередачи; 7 - овальный для самолетостроения; 8-10 - специальные
Примеры гнутых профилей

Рис. 2.4. Примеры гнутых профилей: 1 - равнобокая угловая сталь;

  • 2 - специальная угловая сталь; 3 - швеллер; 4 - U-образный профиль; 5 - Г-образный профиль; 6 - корытообразный профиль; 7 - С-образный профиль; 8 - полный прямоугольный профиль; 9 - дверной профиль; 10 - профиль для ворот; 11 - оконно-рамный профиль; 12 - профиль для ограждения; 13 - профиль для металлической мебели;
  • 14 и 13 - профили для транспортного машиностроения

Значительно возросла потребность в арматурной стали. Снижение потребности в этой стали обеспечивается изготовлением арматуры из сталей, обладающих более высокими механическими свойствами и повышенным сцеплением металла с бетоном. Применение периодических профилей для железобетонной арматуры сокращает расход металла на 40 %.

На рис. 2.5 представлена сталь горячекатаная периодического профиля для армирования железобетонных конструкций как сборных (колонны, балки, фермы, плиты перекрытий и др.), гак и монолитных (гидросооружения, крупные фундаменты и др.). Эта сталь периодического профиля представляет собой круглые стержни с выступами, идущими по трехзаходной винтовой линии, с двумя продольными ребрами.

Сталь горячекатаная периодического профиля для арматуры железобетонных конструкций

Рис. 2.5. Сталь горячекатаная периодического профиля для арматуры железобетонных конструкций

Вопросы для самопроверки

  • 1. Что называют профилем и сортаментом?
  • 2. Какие документы регламентируют выпуск прокатной продукции?
  • 3. Какие требования содержатся в стандартах на сортамент прокатной продукции?
  • 4. Почему стандарты на сортамент рекомендуют прокатку в широком ноле допусков? Оцените эго с экономической точки зрения.
  • 5. Какие требования содержатся в стандартах на технические условия?
  • 6. Перечислите основные группы, на которые делится прокатная продукция в зависимости от формы поперечного сечения.
  • 7. По каким признакам квалифицируются профили сортовой стали?
  • 8. На какие группы и но какому принципу разделяют листовую сталь?
  • 9. Какие виды труб входят в трубный сортамент, и на каких станах их производят?
  • 10. Что представляют собой гнутые профили, и на каком оборудовании они производятся?
  • 11. Какой вид периодических профилей наиболее востребован в строительстве и что он собой представляет?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >